山东省泰安第五中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.胶体粒子的直径,最接近于下列哪一个数值
A.1×1010cm
B.1×10-8m
C.1×10-10cm
D.1×10-10m
【答案】B
【解析】
试题分析:胶体粒子的直径在1~100nm之间,1nm=10-9m,即胶体粒子的直径在10-9~10-7m之间,故选B。
考点:考查了胶体的相关知识。
2.下列有关金属及其化合物的说法中正确的是
A.铝和氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3和H2O
B.实验室中用碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应制NaOH
C.铁在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3和H2
D.钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O
【答案】B
【解析】
试题分析:A.铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,A错误;B.碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此实验室中可用碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液反应制NaOH,B正确;C.铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,C错误;D.钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2,钠被氧气缓慢氧化生成白色的氧化钠,D错误,答案选B。
考点:考查金属及其化合物的性质
3.下列结论均出自《实验化学》中的实验,其中不正确的是
A.硫酸铜溶液中加入过量浓氨水,可得到深蓝色透明溶液
B.NaCl溶液热发结晶时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热
C.实验室从海带中提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取
D.用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,滤纸上端呈棕黄色,说明Fe3+在固定相中分配的更多
【答案】D
【解析】
试题分析:A.硫酸铜溶液中加入浓氨水,先生成氢氧化铜沉淀,氨水过量,可发生络合反应生成溶于水的铜氨络离子,正确;B、蒸发溶液时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,正确;C、实验室从海带中提取单质碘的步骤是取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取,正确;D、用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,滤纸上端呈棕黄色,说明Fe3+在流动相中分配的更多,错误,答案选D。
考点:考查对实验现象、实验操作、步骤的判断
4.将W1
g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W2
g。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插物质与铜丝的质量关系不正确的是
A.石灰水
W1
B.CO
W1
=
W2
C.NaHSO4
W1
>W2
D.乙醇溶液
W1
【答案】D
【解析】
试题分析:将W1
g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,Cu变为CuO,质量增加,然后迅速迅速插入石灰水中,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高减小,会附着在Cu丝上,因此取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W2
g比原来大,W1
=
W2
,正确;C.把Cu丝灼热后变为CuO,再趁热插入NaHSO4溶液中,发生反应:CuO+2H+=Cu2++H2O,固体质量减轻,因此
W1
>W2,正确;D.把Cu丝灼热后变为CuO,再趁热插入乙醇溶液,发生反应:CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+
H2O+Cu,Cu丝的质量不变,W1
=
W2,错误。
考点:考查灼热的铜丝在各种物质中反应的质量变化的判断的知识。
5.下列各项中表达正确的是(
)
A.NaCl的电子式:
B.CO2的分子模型示意图:
C.CrO5的结构式为,该氧化物中Cr为+6价
D.次氯酸的结构式:H-Cl-O
【答案】C
【解析】
试题分析:NaCl是离子化合物,电子式为,故A错误;CO2是直线型分子,模型示意图,故B错误;CrO5的结构式为,可知有4个氧为-1价,一个为-2价,属于该氧化物中Cr为+6价,故C正确;次氯酸的结构式:H-O-Cl,故D错误。
考点:本题考查化学用语。
6.下列说法肯定错误的是(
)
A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L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
【答案】B
【解析】本题意在考查核外电子的排布规律。K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为28、18;K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B项一定是错误的;K层上最多只能排2个电子,2×4=8,即M层和L层都为8个电子的离子,K+、Ca2+等均有可能;对D项来说,最外层电子数可为2或8,核电荷数与最外层电子数相等,可有两种情况,一种是均为2,但这种情况只能是原子,另一种是均为8,核电荷数为8的元素为氧,氧离子的最外层电子数也为8,所以D项有可能。
7.在某K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,Fe3+摩尔浓度为0.1摩/升,SO 4 2-摩尔浓度为0.3摩/升,则K+的物质的量浓度为(
)摩/升.
A.0.6
B.0.3
C.0.2
D.0.15
【答案】B
【解析】
试题分析:根据溶液呈现电中性,c(K+)+3c(Fe3+)=2c(SO42-),代入数值求得,c(K+)=
2c(SO42-)
-3c(Fe3+)=2×0.3-3×0.1=0.3mol,故选项B正确。
考点:考查电荷守恒的思想。
8.下列解释事实的方程式错误的是
A.测得0.1
mol·L-1氨水的pH为11:NH3·H2ONH4+
+OH-
B.将Na块投入水中,产生气体:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2Cu2++2Cl-
D.将1
mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中,得到透明红褐色液体:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
【答案】C
【解析】
试题分析:A、测得0.1
mol·L-1氨水的pH为11是因为NH3 H2O发生了电离,生成了OH ,电离方程式为:NH3·H2ONH4+
+OH-,故A正确;B、将Na块投入水中,Na与H2O发生反应生成了H2,化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故B正确;C、用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光,发生电解反应,电解方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑,故C错误;D、将1
mol·L-1FeCl3溶液滴入沸水中,得到透明红褐色液体,生成了Fe(OH)3胶体,化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,故D正确。
考点:本题考查方程式的书写。
9.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述观点的是
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应
C.苯酚与溴水直接就可反应,苯与液溴反应还需要三溴化铁作催化剂
D.乙醇没有酸性,苯酚、乙酸有酸性
【答案】B
【解析】A正确,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是甲基受苯环的影响,使其易被酸性高锰酸钾溶液所氧化,生成苯甲酸;而甲烷属于烷烃,性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
B错,乙烯能发生加成反应是分子结构中存在碳碳双键官能团,而乙烷是饱和烃不能再发生加成反应;
C正确,苯酚能与溴水直接发生取代反应的原因是苯环受羟基的影响,使得位于酚羟基的邻、对位上的氢原子活动能力加强,易被溴原子所取代;而苯因没有受到其他原子或原子团的影响,不能与液溴发生加成反应。
D正确,苯酚显弱酸性的原因是苯环影响了羟基,使得羟上的氢易电离而呈弱酸性,同样的乙醇显酸性也是受到影响,使得羧基上的羟基更易电离出氢离子;
10.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是
A.原子半径ZB.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
【答案】B
【解析】
试题分析:四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素,M是Al元素,X是Si元素,Y是N元素,Z是O元素,A.电子层数越多原子半径越大,从图中可以看出M的电子层数大于Z,M的原子半径大于Z,A正确;B.
Y的非金属性比X的强,所以Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X强,B错误;C.Z的非金属性比X的强,所以最简单气态氢化物的热稳定性Z强于X,C正确;D.Z是O元素,位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族,D正确,答案选B。
考点:考查元素周期表和元素周期律
11.下列三种有机物是某些药物中的有效成分.
下列说法正确的是
A.三种有机物都能发生水解反应
B.三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代,其一氯代物都只有2种
C.将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中,对羟基桂皮酸消耗氢氧化钠最多
D.使用FeCl3溶液和稀硫酸可以鉴别这三种有机物
【答案】D
【解析】
试题分析:布洛芬中含有羧基,羧基不能水解,A错误;阿司匹林苯环上有4种氢原子,其一氯代物有4种,B错误;将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中,对羟基桂皮酸消耗氢氧化钠2mol,布洛芬消耗氢氧化钠1mol,阿司匹林消耗氢氧化钠3mol,C错误;对羟基桂皮酸中含有酚羟基,遇到FeCl3溶液显紫色,阿司匹林在稀硫酸条件下水解可以生成酚羟基,布洛芬遇到FeCl3溶液不显色,D正确。
考点:考查了有机物的结构和性质等相关知识。
12.将一定量下列溶液混合后加热蒸干并灼烧,所得固体不可能为纯净物的是
A.FeCl3与FeCl2
B.KHCO3与KOH
C.NH4Cl与NaCl
D.AlCl3与Al2(SO4)3
【答案】D
【解析】
试题分析:A、FeCl3与FeCl2溶液发生水解反应,加热促进水解正向移动,同时生成的氢氧化亚铁与氧气反应生成氢氧化铁,加热蒸干并灼烧,最终可能转化为氧化铁,是纯净物,错误;B、KHCO3与KOH的混合液反应,当二者恰好反应时生成碳酸钾和水,加热蒸干并灼烧,最终得碳酸钾固体,是纯净物,错误;C、NH4Cl与NaCl的混合溶液,加热蒸干并灼烧,所得氯化铵因为受热易分解生成氨气和氯化氢气体而使最终的固体可能为氯化钠,是纯净物,错误;D、AlCl3与Al2(SO4)3的混合液中,氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,加热使水解平衡正向移动,加热蒸干并灼烧,最终得氧化铝固体,而Al2(SO4)3溶液尽管也水解,但生成的酸是硫酸,是难挥发性酸,所以水解不会彻底进行,加热蒸干并灼烧得到的仍是Al2(SO4)3固体,因此AlCl3与Al2(SO4)3的混合液加热蒸干并灼烧,所得固体是氧化铝和硫酸铝的混合物,不是纯净物,正确,答案选D。
考点:考查物质的化学性质,盐的水解平衡的移动,盐溶液加热蒸干并灼烧的产物的判断
13.在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是
(
)
A.p(Ne)>p(H2)>p(O2)
B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne)
D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
【答案】D
【解析】
试题分析:根据阿伏伽德罗定律可知当温度和密度都相同时,气体的压强(p)与摩尔质量成反比。所以,Ne、H2、O2三种气体的压强从大到小的顺序为:p(H2)>p(Ne)>p(O2),即选项D正确。
14.下列离子方程式正确的是
A.电解氯化镁溶液:2Cl
+
2H2O
═
2OH
+
H2↑+
Cl2↑
B.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+2ClO-═SO32-+2HClO
C.将少量CO2气体通入苯酚钠溶液中:2C6H5O-
+
CO2
+
H2O→2C6H5OH
+CO32-
D.硫酸亚铁酸性溶液中加入过氧化氢:2Fe2+
+
H2O2
+2H+
=
2Fe3+
+
2H2O
【答案】D
【解析】
试题分析:A.电解氯化镁溶液生成的OH-会与Mg2+结合生成Mg(OH)2↓,故A错误;B.由于ClO-具有强氧化性,反应中会将SO32-氧化成SO42-,故B错误;C.该反应最后应该生成HCO3-,故C错误;D.正确。选D。
考点:考查离子反应方程式的书写和判断
【名师点晴】离子方程式的书写及正误判断是高考必考内容,把握离子方程式书写的方法,物质拆分的原子是解题的关键,判断离子方程式书写正误时,注意原子个数、电荷、得失电子守恒规律的应用。过量问题,一般按“以少定多”的原则来书写,即以量少的反应物(离子)确定量多离子前面的系数。书写与“量”有关的离子方程式时,要具体问题具体分析,特别是要判断不足的物质是什么,以不足的物质完全反应为根据写出对应的化学反应方程式,再改写成离子方程式,防止出差错。本题中的BC两项还要注意平时的积累。
15.(10分)甲、乙两人分别用不同的方法配制100ml
3.6mol/L的稀硫酸。
(1)甲:量取20
ml
18
mol/L浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100
ml
容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2-3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①
实验所用的玻璃仪器除烧杯和容量瓶外,还有
;
②
将溶液转移到容量瓶中的正确操作是
③
定容的正确操作是
(2)乙:用100
ml
量筒量取20
ml
浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100
ml
刻度线,再搅拌均匀。
你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处
【答案】(1)①
量筒、玻璃棒、胶头滴管;②
将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中;③
加水至离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切。(2)不能用量筒配制溶液,不能将水加入到浓硫酸中
【解析】
试题分析::(1)①操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,用量筒量取(用到胶头滴管),在烧杯中稀释,用玻璃棒搅拌,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2-3次,将洗涤液转移到容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,故需要的仪器有:烧杯、筒量、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,故实验所用的玻璃仪器除烧杯和容量瓶外,还有:玻璃棒、胶头滴管、量筒,故答案为:玻璃棒、胶头滴管、量筒;②将溶液转移到容量瓶中的作为:将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中,故答案为:将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中;③定容的操作是:加水至离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切,故答案为:加水至离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切;(2)不能用量筒配制溶液,不能将水加入到浓硫酸中,故该做法不正确,故答案为:不正确,不能用量筒配制溶液,不能将水加入到浓硫酸中.
考点:一定物质的量浓度溶液的配制
16.(6分)按如图所示,两个烧杯中分别盛有足量的稀硫酸溶液和氯化铜溶液:
(1)A,
B两个装置中,属于原电池的是
(填标号,下同)。
(2)B池中,右边C是
极,电极反应式为:
;
(3)A池中溶解了6.5g锌时,转移了
mol电子。
【答案】(1)A
(1分)(2)阴
(1分),Cu2++2e-=Cu
(2分);(3)0.2
(2分)
【解析】
试题分析:(1)A装置中锌和铜用导线连接,插入稀硫酸中构成原电池。B装置中有外加的电源,属于电解池。
(2)B池中,右边C与电源的负极相连作阴极,溶液中的铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;
(3)A池中溶解了6.5g锌即负极消耗6.5g÷65g/mol=0.1mol锌,因此转移了0.2mol电子。
考点:考查电化学原理的判断和计算
17.(10分)某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
[实验1]铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是
。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是
。
[实验2]实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料:①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
。
【答案】(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O;(2)试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中;(3)从D管口向A中大量鼓气;(4)取最后一次洗涤后所得液体于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净;(5)2CuS+3O22CuO+2SO2↑。
【解析】
试题分析:(1)在装置A中Cu与浓硫酸发生反应产生硫酸铜、SO2和水,所以发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O;(2)熄灭酒精灯后,当试管内由于气体的温度降低,压强减小时,空气从D导管进入试管A中;
B中的液体就不会进入试管A中,从而防止了倒吸现象的发生。(3)拆除装置前,不需打开胶塞,通过从D管口向A中大量鼓气;就可使装置中残留气体被驱赶出来,从而被完全被吸收;(4)②中由于滤渣是从含有Cl-的溶液中分离出来的,所以检验滤渣是否洗涤干净就可以通过检查洗涤液中是否含有Cl-即可,实验方法是取最后一次洗涤后所得液体于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净;(5)③Cu加热产生CuO,固体增重,CuS灼烧产生CuO固体减轻,Cu2S灼烧产生CuO,时固体是质量不变,而固体乙在灼烧产生固体丙时质量减轻,则在原固体中一定含有CuS。固体中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2↑。
考点:考查物质制取过程的操作、反应原理的方程式表示、物质成分的确定的知识。
18.(18分)Ⅰ.实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为
。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是______(填序号,下同)。
①密度
②颜色
③溶解性
④热稳定性
⑤与氧气反应
(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可以是下列气体中的________。
①CO2
②NO
③Cl2
④H2
⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是
。
Ⅱ.某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验
。
(4)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3
,钴的化合价为________,制备X的化学方程式为
。
已知:X的化学式类似下列化学式
氢氧化二氨合银:Ag(NH3)2OH
、硫酸四氨合铜:Cu(NH3)4SO4
(5)氨的测定:精确称取w
g
X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%
NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1
mL
cl
mol·L-1
的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2
mol·L-1
NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2
mL
NaOH溶液。
①盛放5(盐酸标准溶液)的仪器名称
。
②装置中安全管的作用原理是
。
③样品中氨的质量分数表达式为
。
【答案】(18分)
Ⅰ.
(1)
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑(2分)
(2)②④(2分)
(3)
③(2分)
吸收尾气,防止尾气污染大气(2分)
Ⅱ.
(4)
+3(2分)
2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2Co(NH3)6Cl3+2H2O(2分)
(5)①锥形瓶(2分)
②当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定(2分)
③(2分)
【解析】
试题分析:I、(1)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来用B装置制取氨气,化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)收集气体时,应考虑气体的密度与空气的大小关系,从而选择向上还是向下排空气法,同时考虑是否与氧气反应,若用排水法,则考虑气体的溶解性,而气体的颜色与热稳定性和收集无关,答案选②④;
(3)A为加热制取气体装置,该气体可以用浓硫酸干燥,所以一定不能与浓硫酸反应,同时用向上排空气法收集,说明该气体的密度大于空气,排除NO和氢气;二氧化碳不需加热即可制取,排除二氧化碳,氯气需要二氧化锰与浓盐酸加热才能生成,而HCl的制取可用浓硫酸与浓盐酸混合,利用物质的挥发性,不需加热,所以选择③;接小烧杯的目的是尾气处理,防止气体污染空气;
II、(4)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3
,氨为中性分子,氯元素的化合价应是-1价,则钴的化合价为+3价;则X的化学式是Co(NH3)6Cl3,Co的化合价升高,过氧化氢作氧化剂,被还原为水,所以制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2Co(NH3)6Cl3+2H2O;
(5)①盛放5(盐酸标准溶液)的仪器名称锥形瓶;
②装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定,不会发生危险,起到安全瓶的作用;
③根据题意,与氨反应的HCl的物质的量是(c1V1-c2V2)×10-3mol,则吸收氨的质量是(c1V1-c2V2)×10-3mol×17g/mol,所以样品中氨的质量分数表达式为(c1V1-c2V2)×10-3×17/W×100%。
考点:考查常见气体的制备、收集的判断,对实验方案的分析评价
19.食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾,其化学式为K4[Fe(CN)6]
3H2O。
42.2gK4[Fe(CN)6]
3H2O(M=422g/mol)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度的变化曲线)如下图所示。
(1)试确定150℃时固体物质的化学式为_______________。
(2)在25℃下,将a
mol L-1的KCN(pH>7)溶液与0.01mol L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时,测得溶液pH=7,则KCN溶液的物质的量浓度a_________0.01mol L-1(填“>”、“<”或“=”);用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=______________。
(3)在Fe2+、Fe3+的催化作用下,可实现2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的转化。已知,含SO2的废气通入Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+
+
O2+
4H+
=
4Fe3+
+
2H2O,则另一反应的离子方程式为
。
(4)不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为10lkPa,温度为0℃)。
(I)若在烧瓶中投入d
g锌,加入一定量的c
mol/L浓硫酸V
L,充分反应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的气体中n(H2)=_____________(用含字母的代数式表示)。若撤走盛有无水氯化钙的U型管,n(SO2)/n(H2)的数值将
(填偏大、偏小或无影响)。
(II)在硫酸中加入硫酸铜可以加快氢气的生成速率的原因:_____________________。
(III)为进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计如下一系列实验,将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中。
实验溶液
A
B
C
D
E
5mol/LH2SO4/mL
40
V1
V2
V3
V4
饱和CuSO4/mL
0
1
2
V5
10
H2O/mL
V6
V7
V8
5
0
①完成此实验设计,其中V5=_________V7=___________。
②为探究氢气生成速率要收集产生的气体,还需记录:___________________。
【答案】(1)K4[Fe(CN)6](2)>
(100a-1)×10-7
mol L-1
(3)2Fe3+
+
SO2
+
2H2O
=
2Fe2++
SO42-
+
4H+
(4)I)CV—m/32
偏大
II)锌和铜构成原电池,加快反应速率
III)①5mL
9mL
②
收集等体积气体所需时间
【解析】
试题分析:(1)K4[Fe(CN)6]
3H2O的相对分子质量为422,42.2gK4[Fe(CN)6]
3H2O的物质的量为:42.2g÷422g/mol=0.1mol,0.1molK4[Fe(CN)6]
3H2O中含有0.3mol水,含有结晶水的质量为:18g/mol×0.3mol=5.4g,完全失去结晶水时的质量为:42.2g-5.4g=36.8g;根据曲线可知,100℃时K4[Fe(CN)6]
3H2O中结晶水完全失去变成K4[Fe(CN)6],之后直至加热到400℃K4[Fe(CN)6]
开始分解,所以150℃时固体物质的主要成分为K4[Fe(CN)6]。
(2)KCN+HCl═KCl+HCN,若是等浓度,生成HCN应该呈酸性,而反应后pH=7呈中性,说明KCN有剩余(KCN水解呈碱性),所以a>0.01mol/L;HCN═H++CN-的Ka=c(H+)×c(CN-)/c(HCN),溶液呈中性则c(H+)=10-7
mol/L,c(CN-)=(a 0.01)/2(等体积混合,原浓度都减半)c(HCN)=0.01/2,带入公式,Ka=10-7 (a-0.01)/0.01=(100a-1)×10-7
mol/L;
(3)根据催化剂的特点,另一个反应一定有Fe3+→Fe2+,反应方程式为2Fe3+
+
SO2
+
2H2O
=
2Fe2++
SO42-
+
4H+。
(4)①氢氧化钠洗气瓶增重是因为吸收SO2的缘故,说明烧瓶中有SO2的生成(Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O),氢氧化钠洗气瓶增重mg,m(SO2)=mg,n(SO2)=m/64moL,消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(SO2)=m/32mol,因为锌有剩余,因此有Vc-m/32mol的硫酸和锌反应产生氢气(Zn+2H+=Zn2++H2↑),氢气的物质的量为Vc-m/32;若撤走盛有无水氯化钙的U型管,混合气体中的水蒸气进入氢氧化钠溶液,导致洗气瓶增重量增大,所以计算时二氧化硫的物质的量增大,二氧化硫与氢气的物质的量之比偏大。
②锌置换出铜,锌和铜构成原电池,加快反应速率。
③要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,五组反应的总体积也应该相同,A组中硫酸为40ml,那么其它组硫酸量也都为40ml,而硫酸铜溶液和水的总量应相同,D中水是5mL,则V5=5mL;B中硫酸铜为1mL,则V7=9mL;反应速率与时间有关系,则为探究氢气生成速率要收集产生的气体,还需记录收集等体积气体所需时间。
【考点定位】本题主要是考查化学方程式有关计算、氧化还原反应、弱电解质的电离等知识点,反应速率影响因素探究等
【名师点晴】该题综合性较强,考查的知识点较多,明确物质性质是解本题关键。控制变量法探究影响化学反应速率的因素是难点,影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。
20.将标准状况下3.36L
HCl溶于水配成25mL溶液,现用此盐酸与19.5g
锌粒反应制取氢气。试计算:(写出计算过程)
(1)此盐酸的物质的量浓度。
(2)若要使锌完全反应,则所需盐酸的最小体积。
(3)当锌粒完全反应时,制得标准状况下氢气的体积。
【答案】(1)6mol/L
(2)0.1
L
(3)6.72L
【解析】
试题分析:(1)标况下3.36L
HCl的物质的量为=0.15mol,盐酸的物质的量浓度为=6mol/L,答:该盐酸的物质的量浓度为6mol/L;
(2)19.5g
Zn的物质的量为=0.3mol,根据方程式:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,可知需要HCl的物质的量为0.3mol×2=0.6mol,故需要盐酸的最小体积为=0.1L,答:需要该盐酸的最小体积为0.1L
(3)19.5g
Zn的物质的量为=0.3mol,根据方程式:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,可知生成氢气的物质的量为0.3mol,则在标准状况下氢气的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,答:标准状况下氢气的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
考点:考查了物质的量有关计算、化学方程式计算的相关知识。
21.肉桂酸异戊酯G()是一种香料,一种合成路线如下:
已知以下信息:
①RCHO+R'CH2CHO
②C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为
。
(2)B和C反应生成D的化学方程式为
。
(3)E和F反应生成G的化学方程式为
。
(4)F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有
种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3∶1的为
(写结构简式)。
【答案】
(1)苯甲醇
(2)
+H2O
(3)++H2O
(4)6
,
(CH3)3C—O—CH3
【解析】
试题分析:A的不饱和度为,A经过系列转化合成肉桂酸异戊酯G(),则A含苯环,可推知A为C6H5-CH2OH,则BC6H5-CHO为,根据信息可得B、C反应为两醛缩合,结合G的结构可判断出用到了乙醛,即C为CH3CHO,则D为,E为,F为(CH3)2CHCH2CH2OH,(1)由上述分析可知,A的名称为苯甲醇;
(2)B和C反应生成D的化学方程式为:
+H2O;
(3)E和F反应生成G的化学方程式为:++H2O
(4)(CH3)2CHCH2CH2OH的同分异构体不能与金属钠反应,只能是醚.醚的异构体以氧原子为分界:①左1个碳右4个碳(丁基),丁基有4种异构,则醚有4种异构体,②左2个碳右3个碳(丙基),丙基有2种异构,则醚有2种异构体,共6种,其中核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3:1的为(CH3)3COCH3,故答案为:6;(CH3)3COCH3.
考点:考查有机推断及有机物的性质,充分利用G的结构运用正、逆推法进行推断
22.(12分)A是一种军用催泪弹的主要成分,H可制得高聚物PLA。经分析A
的相对分子质量为161,除含有C、H外,它还含有一个卤原子,分子中只含有一个甲基。化合物A~H
的转化关系如下图所示,其中足量的新制Cu(OH)2
悬浊液与1
mol
C
反应可生成1
mol
Cu2O
和1
mol
D,B1和B2
互为同分异构体,B1
的摩尔质量80g/mol;G1
和G2
互为同分异构体,二者的核磁共振氢谱均只有两种氢环境,G1无甲基。
②一个碳原子上连有两个碳碳双键的结构(-C=C=C-)不稳定。
请完成下列问题:
(1)A
的结构简式:
_
;B1
的分子式为
。
(2)反应④的化学方程式:
。
(3)写出H在一定条件下生成高聚物的反应方程式
。
(4)符合下列条件的E
的同分异构体共有
种。
①含有三个甲基;
②能与NaHCO3
反应;
③-OH、-Br不连在同一个碳原子上。
(5)设计实验验C
中所含有的非氧官能团
______
。
【答案】22.(12分)
(1);(2分)
C6H8
(2分)
(2)HOOCCH2CHBrCH2CH(OH)CH3
+
H2O
(2分)
(3)
(2分)
(4)
2(2分)
(5)取少量C加适量氢氧化钠水溶液加热水解,然后加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,则说明含有溴原子(2分)
【解析】
试题分析:由图中转化关系及题中结构信息知:A的分子式为C6H9Br,因其臭氧化后的产物只有一种,A应是环状化合物,因分子结构中只有一个-CH3,所以A为不饱和五元环状物。又由A的臭氧化后的产物C与Cu(OH)2
反应的比例关系知C分子中只有一个醛基,A中甲基连在其中的一个不饱和碳原子上,再结合题目中提供的结构信息知,A结构为
,根据题中信息可知A发生氧化后生成C,C为OHCCH2CHBrCH2COCH3,C氧化为D,只含有1个醛基,D为HOOCCH2CHBrCH2COCH3,D加成后生成E,E为HOOCCH2CHBrCH2CHOHCH3,E发生酯化反应生成F,则F为,B1是A的消去产物,其分子式为C6H8,相对分子质量为80。B1和B2
互为同分异构体,B2发生臭氧化反应后生成G1
和G2
互为同分异构体,二者的核磁共振氢谱均只有两种氢环境,G1无甲基,因此B1、B2的结构简式为、。G1
和G2的结构简式分别为OHCCH2CHO、OHCCOCH3。G2通过银镜反应、酸化并加成后得到H,则H的结构简式为HOOCCHOHCH3,据此回答。
(1)根据以上分析可知A
的结构简式为,B1
的分子式为C6H8;
(2)反应④是酯化反应,则化学方程式为HOOCCH2CHBrCH2CH(OH)CH3
+
H2O。
(3)根据上述分析,H为HOOCCHOHCH,H在一定条件下生成高聚物的反应方程式为
。
(4)符合下列条件的E
的同分异构体,①含有三个甲基;②能与NaHCO3
反应,说明含有羧基;③-OH、-Br不连在同一个碳原子上,则符合条件的同分异构体结构简式为,共计是2种。
(5)C分子中的溴原子不能直接与硝酸银溶液反应,需要先通过水解反应,因此正确的操作是取少量C加适量氢氧化钠水溶液加热水解,然后加硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,则说明含有溴原子。
考点:考查有机物的推断,化学方程式的书写,同分异构体和官能团的检验等知识。