模块检测题(一)
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1.(2015·江苏卷)“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是( )
A.采取低碳、节俭的生活方式
B.按照规定对生活废弃物进行分类放置
C.深入农村和社区宣传环保知识
D.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等
解析:经常使用一次性筷子、纸杯和塑料袋会造成资源的浪费,且不利于环境保护,所以D选项错误,符合题意。
答案:D
2.氧可与许多元素形成化合物,下列有关叙述错误的是( )
A.水分子的结构式为
B.氧与氟形成的化合物(OF2)中,氧元素的化合价为-2价
C.Na2O2的电子式为
D.在MgO晶体中,O2-的结构示意图可表示为
解析:水的电子式是H
H,结构式是,A正确;OF2中氟为-1价,氧为+2价,B错误;过氧化钠是离子化合物,其电子式是Na+2-Na+,C正确;MgO是离子化合物,O2-的结构示意图可表示为,D正确。
答案:B
3.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析:硅太阳能电池工作时将太阳能转化为电能,A项错误;锂离子电池是化学电池,工作时将化学能转化为电能,B项错误;太阳能集热器工作时将太阳能转化为热能,C项错误;燃气灶工作时将化学能转化为热能,D项正确。
答案:D
4.(2015·海南卷)下列反应不属于取代反应的是( )
A.淀粉水解制葡萄糖
B.石油裂解制丙烯
C.乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯
D.油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠
解析:A.淀粉发生水解反应产生葡萄糖,该反应是取代反应,错误;B.石油裂解制丙烯的反应属于分解反应,不是取代反应,正确;C.乙醇与乙酸发生酯化反应形成乙酸乙酯和水,该反应是取代反应,错误;D.油脂与水发生取代反应产生高级脂肪酸和甘油,产生的高级脂肪酸再与NaOH发生反应形成高级脂肪酸钠和水。因此油脂与浓NaOH发生皂化反应形成高级脂肪酸钠和甘油,该反应属于取代反应,错误。
答案:B
5.有以下六种原子:Li
、Li、Na、Mg、6C
、7N,下列相关说法不正确的是( )
A.Li
和Li在元素周期表中所处的位置相同
B.6C
和7N质量数相等,二者互为同位素
C.Na和Mg的中子数相同但不属于同种元素
D.Li的质量数和7N的中子数相等
解析:Li
和Li质子数相同,中子数不同,二者属于同位素,A正确;6C
和7N的质子数不相等,二者不互为同位素,B错误;Na和Mg质子数不相同,属于不同种元素,C正确;Li的质量数为7,7N的中子数也为7,D正确。
答案:B
6.与CH2=CH2―→CH2Br—CH2Br的变化属于同一反应类型的是( )
解析:由CH2===CH2制取CH2Br—CH2Br属于加成反应,可知A项正确。
答案:A
7.
X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )
A.X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性
B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强
C.Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈
D.X的原子半径小于Y
解析:根据图示元素的位置关系,结合Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,可以推出Z为S,从而可以确定X为N,Y为O,W为Cl。N的最常见气态氢化物NH3的水溶液显碱性,A错误;非金属性Cl强于S,因此最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,B正确;非金属性O强于S,因此O2与H2反应较S与H2反应剧烈,C错误;同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,因此N的原子半径大于O,D错误。
答案:B
8.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
解析:MgCl2中不含共价键;HCl中含有共价键,是共价化合物;NaOH属于离子化合物。
答案:B
9.CO和NO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳。对此反应下列叙述正确的是( )
A.使用催化剂不改变反应速率
B.降低压强能加快反应速率
C.升高温度能加快反应速率
D.改变压强对反应速率无影响
解析:使用催化剂可以加快反应速率;升高温度能加快反应速率;由于该反应有气体参加和生成,所以改变压强对反应速率会有影响,降低压强能减缓反应速率。
答案:C
10.对于元素周期表,下列叙述中不正确的是( )
A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素
C.在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D.元素周期表中位置靠近的元素性质相近
解析:制备新型农药材料的元素,应在非金属元素区寻找,如F、Cl、S、P、As等。
答案:C
11.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中的“原子经济性”是指反应中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合“绿色化学”原子经济性要求的是( )
A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.用苯和液溴为原料制取溴苯
D.用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳
解析:“绿色化学”的原子利用率为100%,即所有原子均转化为产品,无副产品,则A项符合;B项有CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等副产物;C项有副产物HBr;D项有副产物CaCl2和水。
答案:A
12.有甲、乙两位同学,他们一起做了水果电池的实验,测得的数据如下表:
实验序号
电极材料
水果品种
电极间距/cm
电压/mV
1
锌
铜
菠萝
3
900
2
锌
铝
菠萝
3
650
3
锌
铝
苹果
3
450
下列叙述中不正确的是( )
A.实验1中锌为负极,电子由锌经导线流向铜
B.实验2中铝为负极,铝失去电子,电流由锌经导线流向铝
C.实验3中铝为负极,电极反应为Al-3e-===Al3+
D.水果电池的电压只跟水果的品种有关
解析:水果电池的电压跟水果的种类、电极材料的选择有关。
答案:D
13.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g),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:可逆反应的最大限度即达到化学平衡状态,对于可逆反应,反应不能进行到底,A错;化学平衡为动态平衡,正、逆反应速率相等且不为零,B错;CO和H2以1∶2的物质的量之比反应,不能说明正、逆反应速率相等,C错。
答案:D
14.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1
mol苹果酸可与3
mol
NaOH发生中和反应
C.1
mol苹果酸与足量金属Na反应生成1
mol
H2
D.与苹果酸互为同分异构体
解析:苹果酸中能发生酯化反应的官能团为羧基和羟基,为2种,A正确;苹果酸分子含有2个羧基,所以1
mol苹果酸可与2
mol
NaOH发生中和反应,B错误;羟基和羧基均可与Na反应生成氢气,故1
mol苹果酸与足量Na反应生成1.5
mol
H2,C错误;与属于同种物质,D错误。
答案:A
15.使0.15
mol
MnO2与过量的12
mol·L-1的浓盐酸反应,使50
mL
12
mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2反应,两者产生的氯气相比(其他条件相同)( )
A.一样多
B.前者较后者多
C.后者较前者多
D.无法比较
解析:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,浓盐酸过量时:按MnO2计算生成的Cl2,n(Cl2)=n(MnO2)=0.15
mol,当MnO2过量时,浓盐酸随反应的进行浓度变小后,不再发生反应,n(Cl2)<=,即n(Cl2)<0.15
mol。
答案:B
二、非选择题(本题包括5个小题,共55分)
16.(10分)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C装置,通常使用的药品是________________;检查C装置气密性的操作方法是____
______________________________________________________。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的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是否与氧气反应
下图是某学生设计的收集气体的几种装置,其中不可行的是________。
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的________;
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是_____________________。
解析:(1)C装置是不加热制气体的装置,应选择浓氨水和碱石灰反应制NH3。(2)收集气体时,排空气法主要依据①⑤,排液法收集主要依据③。(3)A装置是固+液气的装置,符合的是②、③,而NO不能排空气收集。
答案:(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 将导管通入水槽中,用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部,如果导管口处有气泡产生,松开手或停止加热后,在导管里形成一段水柱,且短时间内不下降,说明C装置气密性良好 (2)②④ bc (3)③ 吸收尾气,防止污染空气
17.(10分)(1)下列过程中不一定放出能量的是________。
A.形成化学键 B.燃料燃烧 C.化合反应 D.葡萄糖在体内的氧化分解 E.酸碱中和 F.炸药爆炸
(2)已知A和B是同种元素形成的两种单质,A转化为B时需吸收能量,则A和B相比,较稳定的是________(填“A”或“B”)。
(3)某化学反应中,反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1
(4)等质量的下列物质分别完全燃烧,放出热量较多的是________。
A.固体硫
B.硫蒸气
(5)已知H2和O2反应放热,且破坏1
mol
H—H键、1
mol
O===O键、1
mol
O—H键需吸收的能量分别为Q1
kJ、Q2
kJ、Q3
kJ。下列关系正确的是________。
A.Q1+Q2>Q3
B.Q1+Q2>2Q3
C.2Q1+Q2<4Q3
D.2Q1+Q2<2Q3
解析:(1)化合反应可能吸热也可能放热,如C与CO2生成CO的反应为吸热反应,H2与F2生成HF的反应为放热反应。(2)A转化为B时需吸收能量,说明A的能量比B的能量低,能量越低物质越稳定。(3)反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应。(4)固体硫变为硫蒸气需吸收热量,所以等量的S燃烧时,硫蒸气放出热量更多。(5)破坏2
mol
H2和1
mol
O2需要吸收的热量为2×Q1
kJ+Q2
kJ=(2Q1+Q2)
kJ,生成2
mol
H2O释放的热量为4Q3
kJ,由于反应放热,则有2Q1+Q2<4Q3。
答案:(1)C (2)A (3)吸热 (4)B (5)C
18.(12分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物;CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4;E的M层电子数是K层电子数的2倍。
(1)写出下列元素的名称:B________,E________。
(2)写出电子式:EB4________________。
(3)D2A2中含有的化学键为________________。
(4)由A、C、D三种元素组成的化合物M属于________(填“离子”或“共价”)化合物,M溶于水后__________(填“会”或“不会”)发生化学变化,原因是(从化学键的角度解释)_______________。
解析:(1)由题意知,E的M层电子数是K层电子数的2倍,则E为硅元素,则C、A、B、D的原子序数均小于14。由EB4的化学式知,B元素为-1价,则B位于周期表中ⅦA族,故B为氟元素;由EA2的化学式知,A元素为-2价,则A位于周期表中ⅥA族,故A为氧元素;由C、D都能分别与氧原子按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物知,C、D元素为H或Na中的各一种,由题意条件不难判断出C为氢元素,D为钠元素。(2)SiF4的电子式为。(3)Na2O2中含有离子键和共价键。(4)NaOH为离子化合物,它溶于水后,由于只有旧键的断裂(离子键被破坏)而无新键的形成,因此不是化学变化。
答案:(1)氟 硅 (2)
(3)离子键和共价键 (4)离子 不会 只有旧键的断裂(离子键被破坏)而无新键的形成
19.(11分)如图所示,在试管甲中先加入2
mL
95%的乙醇,在摇动情况下缓缓加入5
mL浓硫酸,并充分摇匀。冷却后再加入2
g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管乙中加入7
mL饱和碳酸钠溶液。按如图所示连接好装置。用酒精灯对试管甲加热,当观察到试管乙中有明显现象时停止实验。
(1)写出甲试管中发生的主要反应的化学方程式:____________
______________________________________________________。
(2)加入浓硫酸的目的是_________________________。
(3)试管乙中观察到的现象是_____________________________。
(4)在实验中,球形干燥管除了起冷凝作用外,另一个重要作用是________,其工作原理是__________________________________
_____________________________________________________。
(5)饱和碳酸钠溶液的作用是____________________________。
解析:乙醇和醋酸发生酯化反应时,浓硫酸的作用是做催化剂和吸水剂,利用浓硫酸的吸水性,使酯化反应向生成酯的方向进行,本实验用的醋酸是用浓硫酸和无水醋酸钠反应制取的。因生成的乙酸乙酯不溶于水,故在乙试管中可观察到液体分层,蒸出的乙酸与Na2CO3溶液反应产生气泡。球形干燥管可防止倒吸。
答案:(1)2CH3COONa+H2SO42CH3COOH+Na2SO4
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(2)做催化剂和吸水剂 (3)液体分层,上层为无色透明的油状液体,两层间有无色气泡产生 (4)防止倒吸 当液体上升到干燥管中时,由于球形干燥管容积大,导致试管中液面明显下降,使干燥管末端脱离液面,干燥管中的液体又流回试管中,从而防止了倒吸 (5)吸收反应蒸出的乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于液体分层
20.(12分)A~F是几种烃的球棍模型,原子之间的短线可以表示单键、双键或三键。据此回答下列问题。
(1)常温下含碳的质量分数最大的气态烃是________(填序号,下同),在一定条件下能发生加成反应的烃有__________种。
(2)一氯代物种类最多的是________。
(3)A、C、E燃烧时产生黑烟的浓度最大的是________(填化学式)。
(4)在光照条件下,F支链上的氢原子与氯气发生一氯取代反应的化学方程式为_____________________________________________。
E与足量氢气在镍的催化下反应所得产物的名称是_________。
(5)既能使溴水因发生化学反应而褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是________(填名称)。
解析:根据球棍模型图可知,A为甲烷、B为乙烷、C为乙烯、D为丙烷、E为苯、F为甲苯。(1)题述有机物中,常温下苯、甲苯呈液态,其余几种呈气态,气态烃中乙烯含碳的质量分数最大;乙烯、苯和甲苯在一定条件下能发生加成反应。(2)甲烷、乙烷、乙烯、苯的一氯代物均只有1种,丙烷的一氯代物有2种,甲苯的一氯代物有4种。(3)烃燃烧产生黑烟是因为碳没有完全燃烧,且含碳的质量分数越大,黑烟越浓。甲烷、乙烯和苯中,苯含碳的质量分数最大,甲烷含碳的质量分数最小。(4)在光照条件下,甲苯中甲基上的一个氢原子可与氯气发生反应:。苯与足量氢气在镍的催化下反应得到环己烷:+3H2。(5)只有乙烯能与溴水、高锰酸钾酸性溶液反应。
答案:(1)C 3 (2)F (3)C6H6 (4)
+Cl2+HCl 环己烷 (5)乙烯模块检测题(二)
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1.(2015·广东卷)化学是你,化学是我,化学深入我们生活。下列说法正确的是( )
A.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
B.食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
C.包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
D.PX项目的主要产品对二甲苯属于饱和烃
解析:A.淀粉遇单质碘变蓝色,而纤维素遇单质碘不会变蓝色。B.食用花生油的主要成分是油脂,鸡蛋清的主要成分是蛋白质,两者都能发生水解反应。C.聚氯乙烯中除含碳、氢两种元素外,还含有氯元素,不属于烃。D.对二甲苯的分子式为C8H10,不符合饱和烃的通式CnH2n+2,故不属于饱和烃。
答案:B
2.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,提供人体组织的营养需要
D.纤维素在人体消化过程中起着重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
解析:纤维素能促进胃肠的蠕动,帮助消化,但人体中没有消化纤维素的酶,故纤维素不能作为人类的营养物质;淀粉在人体内淀粉酶的催化作用下先水解成麦芽糖,最终变成葡萄糖;过多食用糖类物质会导致人发胖。
答案:A
3.下列属于物理变化的是( )
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化 ④铝热反应 ⑤由乙烯制备聚乙烯 ⑥将氧气转化为臭氧 ⑦乙烯催熟果实 ⑧将苯加入溴水中 ⑨海水蒸馏制取淡水
A.①②③④
B.①②⑤⑦
C.①⑧⑨
D.①②⑥⑨
解析:蒸馏和分馏的原理相同,都是利用沸点不同分离物质,将苯加入溴水中不发生化学反应,而是苯萃取溴水中的溴,故①⑧⑨均属于物理变化,其余各项均发生了化学变化。
答案:C
4.具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C,下列分析正确的是( )
A.原子序数关系:C>B>A
B.微粒半径关系:Bn-C.C微粒是稀有气体元素的原子
D.原子半径关系是A解析:三种微粒可表示为aAn+,bBn-,cC,则:a-n=b+n=c,得a>c>b。原子序数大小是A>C>B。因三种微粒都是稳定结构,故C是稀有气体元素的原子,稀有气体的原子半径一般不做比较,微粒半径大小关系是Bn->An+,原子半径大小关系是A>B。
答案:C
5.(2015·江苏卷)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是( )
A.质子数为17、中子数为20的氯原子:Cl
B.氯离子(Cl-)的结构示意图:
C.氯分子的电子式:
D.氯乙烯分子的结构简式:H3C—CH2Cl
解析:A选项,氯原子符号左上角的数据应是质量数,其质量数为37,所以错误;B选项,氯离子的最外层电子数应为8,所以错误;C选项,电子式表示符合要求,所以正确;D选项,结构简式表示的是氯乙烷而不是氯乙烯,所以错误。
答案:C
6.下列反应中,属于加成反应的是( )
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
B.CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
解析:A、D属取代反应,B为加成反应,C为氧化反应。
答案:B
7.下列叙述中错误的是( )
A.ⅢA族的B元素和ⅦA族的F元素能形成共价化合物BF3
B.Na+和O2-电子层结构相同,Na+比O2-半径小
C.ⅠA族元素中,原子半径最大的元素金属性最强
D.第三周期元素中,原子序数最大的元素非金属性最强
解析:B和F都是非金属元素,BF3不是离子化合物,而是共价化合物,A项正确。Na+和O2-都是10电子结构,Na+比O2-核电荷数大,Na+比O2-半径小,B项正确。根据同主族元素金属性递变规律,ⅠA族元素中原子半径最大的金属性最强,C项正确。第三周期元素中,原子序数最大的是稀有气体Ar,其非金属性比Cl弱很多,D项错误。
答案:D
8.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部分颜色描述正确的是( )
选项
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析:锥形瓶内发生KClO3+6HCl(浓)===KCl+3H2O+3Cl2↑反应生成黄绿色气体,在②处2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2呈橙色,在③处Cl2+2KI===2KCl+I2,碘单质遇淀粉变蓝色,在④处Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,棉球无颜色变化。
答案:A
9.在一定温度下,某体积不变的密闭容器中发生如下可逆反应:A2(g)+B2(g)2AB(g)。该反应达到平衡状态的标志是( )
A.用A2、B2、AB的物质的量浓度表示反应速率的比值为1∶1∶2
B.容器内的总压强不随时间变化而变化
C.单位时间内生成2n
mol
AB的同时生成n
mol
B2
D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
解析:A项是化学反应发生时的比例关系,与平衡状态无关;B项与D项均不正确,因为该反应前后气体的物质的量之和未发生改变,压强与平均相对分子质量就不会改变;只有C项说明正逆反应速率相等,反应达到平衡。
答案:C
10.下列叙述中错误的是( )
A.H2在Cl2中燃烧、H2与Cl2的混合气体光照发生爆炸,都放出热量
B.H2在O2中燃烧生成H2O放出能量,H2O分解为H2和O2吸收能量
C.氙和氟按一定比例混合,在一定条件下可直接发生反应:Xe+2F2===XeF4,该反应过程中Xe和F2都有化学键断裂
D.在CaO+H2O===Ca(OH)2的过程中CaO和H2O的总能量高于Ca(OH)2的总能量
解析:已知H2+Cl22HCl放出热量,即H2和Cl2的总能量高于HCl的总能量,同样,H2+Cl22HCl的能量变化是放出热量,A项正确。根据能量守恒定律,B项正确。一般来说,在化学反应过程中既有反应物中化学键的断裂,又有生成物中化学键的形成,但Xe中不存在化学键,C项错误。放出热量的化学反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,CaO+H2O===Ca(OH)2是放热反应,D项正确。
答案:C
11.有机化合物在人类生活和生产中必不可少,下列对有机化合物的叙述不正确的是( )
A.甲烷是天然气的主要成分,是最简单的烃,其含碳量为75%
B.乙醇的分子式为C2H6O,常温下是一种无色液体,密度比水小
C.乙酸的结构简式是CH3COOH,能和水以任意比互溶,酸性比碳酸强
D.乙烯是重要的化工原料,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,具有漂白作用
解析:A项,甲烷含碳量为75%,正确;B项,乙醇为无色液体,密度比水小,正确;C项,乙酸易溶于水,酸性比碳酸强,正确;D项,乙烯与溴水发生加成反应,与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,乙烯不具有漂白性,错误。
答案:D
12.近来,科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200
℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O。下列说法不正确的是( )
A.C2H5OH在电池的负极上参加反应
B.1
mol乙醇被氧化转移6
mol电子
C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极
D.电池正极得电子的物质是O2
解析:原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;乙醇在反应中被氧化,发生氧化反应,则表明乙醇在负极上发生反应,A项正确;由电池的总反应式可知,1
mol乙醇被氧化,同时有3
mol
O2被还原,则转移的电子为3
mol×4=12
mol,B项不正确;外电路中电子流向和电流流向相反,即从负极流向正极,C项正确;在正极上发生反应的物质是O2,O2得电子,D项正确。
答案:B
13.制取乙酸乙酯的装置正确的是( )
解析:玻璃导管不能插入到液面以下,以防止倒吸,不能用NaOH溶液,应用饱和Na2CO3溶液,作除杂试剂。
答案:A
14.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为V=。
解析:加入催化剂同时改变正、逆反应速率,A项错误;若是恒容条件,增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大,由于反应物浓度不变,反应速率就不变,B项错误;降低温度使反应速率降低,将延长反应达到平衡的时间,C项错误;根据平均速率的计算公式可得D项正确。
答案:D
15.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O2+2H2O+4e-===4OH-
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:太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作马达实现了电能与机械能的转化;在装置X中,电解水生成H2、O2,实现了电能与化学能的转化;在装置Y中构成燃料电池,化学能转化为电能,作用于马达实现了电能与机械能的转化,A、D错误;氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应,B错误;装置X能利用光能实现H2、O2的循环再生,C正确。
答案:C
二、非选择题(本题包括5个小题,共55分)
16.(10分)反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________(填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
C.升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上的现象为_______________,
该极上发生的电极反应为_______________________________,
外电路中电子由________极(填“正”或“负”,下同)向________极移动。
解析:(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。(2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率加快;适当增大浓度反应速率也增大,但98%的浓硫酸能使铁钝化。(3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活泼性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,反应是2H++2e-===H2↑,外电路电子由负极流向正极。
答案:(1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡
2H++2e-===H2↑ 负 正
17.(12分)某化学兴趣小组,将A、B、C、D、E五种短周期元素的主要化合价与原子半径处理后的数据(数据=原子半径××102
nm,图中单位略)表示如下。
分析上述图像,回答下列问题:
(1)C在周期表中的位置是________________________________。
(2)B的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______________,
含有非极性共价键的A的氢化物的电子式为_______________;
用化学方程式证明A、B元素非金属性的强弱:______________。
(3)已知1
mol单质A所含的电子为24
mol,则单质A的化学式为________。
(4)用电子式表示A与E形成化合物的过程:________________。
(5)A、B、D、E四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。
解析:根据A、B、C、D、E五种短周期元素的主要化合价与处理后的原子半径关系图,可确定B是硫元素,A是氧元素,C是铍元素,D是铝元素,E是镁元素。
答案:(1)第二周期第ⅡA族 (2)H2SO4
H 2H2S+3O22SO2+2H2O (3)O3 (4)eq
\a\vs4\al()―→Mg2+ (5)S2->O2->Mg2+>Al3+
18.(11分)(1)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究,下表是该小组探究影响H2O2分解速率因素时测得的一组数据:
用10
mL
H2O2溶液制取150
mL
O2所需时间(s)
项目
30%H2O2
15%H2O2
10%H2O2
5%H2O2
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
360
480
540
720
MnO2、加热
10
25
60
120
①上述实验结果表明________、________、________等因素对H2O2分解速率的影响。
②选择影响H2O2分解速率的任意一个因素,说明该因素对化学反应速率的影响是。
(2)某温度时,在一个2
L的密闭容器中,M、N、W气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据,回答下列问题:
①该反应的化学方程式为_____________________________。
②从反应开始至4
min,N的反应速率为________________。
解析:(1)①从表中探究条件看,有H2O2的浓度变化、有加热或不加热变化、有使用催化剂(MnO2)或不使用催化剂变化,所以探究了浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。②在其他条件不变的情况下,加热、增加H2O2的浓度、使用MnO2作催化剂都增大H2O2的分解速率。(2)①由图像可知,M、N为反应物,W为生成物,4
min时,W增加了0.8
mol,M、N都消耗了0.4
mol,则Δc(M)∶Δc(N)∶Δc(W)=∶∶=1∶1∶2,该反应的化学方程式为M+N2W。②Δc(N)==0.2
mol/L,则v(N)==0.05
mol·L-1·min-1。
答案:(1)①温度 浓度 催化剂 ②其他条件不变时,升高温度(增大反应物的浓度或加入催化剂),可以增大反应速率 (2)①M+N2W ②0.05
mol·L-1·min-1
19.(2015·海南卷)(10分)乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________________。
(2)B的化学名称是____________________。
(3)由乙醇生成C的反应类型为___________________________。
(4)E是一种常见的塑料,其化学名称是____________________。
(5)由乙醇生成F的化学方程式为_________________________。
解析:(1)根据A的分子式,结合A由乙醇氧化得到可知A为乙酸;(2)乙酸与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯;(3)乙醇与C的分子式比较可知,乙醇分子中的1个H原子被取代,所以反应类型为取代反应;(4)E的单体为D,根据D的分子式,可知D为氯乙烯,所以E为聚氯乙烯;(5)乙醇在浓硫酸作催化剂、170
℃时发生消去反应生成乙烯和水。
答案:(1)CH3COOH (2)乙酸乙酯
(3)取代反应 (4)聚氯乙烯
(5)CH3CH2OHCH2FCH2↑+H2O
20.(12分)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用________(填序号)。
A.生石灰
B.碱石灰
C.五氧化二磷
D.烧碱
(2)B装置的作用________________________________________;E装置的作用________________________________________。
(3)通入C装置的左右两根导管左边较长、右边较短,目的是___。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是________________。
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:________________。
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?_______________________________________。
解析:(1)A装置是用来制备NH3的,不能选用酸性吸水剂P2O5。(2)碱石灰可以吸收NH3中的水蒸气,装置E中的饱和食盐水可降低Cl2在水中的溶解,又可以除去Cl2中的HCl气体,防止干扰Cl2与NH3的反应。(3)左管通NH3,密度比空气小,NH3在C中上升,右管通Cl2,密度比空气大,Cl2在C中下降,能使二者较快地混合均匀。(4)F装置中发生MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(5)C中的反应物是NH3与Cl2,产生的白烟是固体NH4Cl,另一生成物是空气的主要成分N2,反应方程式为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。(6)Cl2有毒,有污染,可用碱液吸收。
答案:(1)C (2)干燥氨气 除去氯气中的氯化氢
(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀 (4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl (6)在G处连接导管,直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中