【精品解析】2016-2017学年新疆伊犁州伊宁二中高三上学期开学化学试卷

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名称 【精品解析】2016-2017学年新疆伊犁州伊宁二中高三上学期开学化学试卷
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2017-04-25 11:59:41

文档简介

2016-2017学年新疆伊犁州伊宁二中高三上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高三上·伊宁开学考)下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是(  )
A.1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了尿素
B.19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
C.1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素
D.1830年,德国化学家李比希创立了有机化合物的定量分析方法
【答案】B
【知识点】化学史
【解析】【解答】解:瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念,表明有机化学成为一门独立化学分支.
故选B.
【分析】瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念,据此解题.
2.(2016高三上·伊宁开学考)为使人们确知含碘物质的存在,研究性学习小组同学设计了一种简便的检验方法,利用该物质在酸性条件下与KI反应有单质碘生成的性质,选用下列生活常见的物质就可完成.请你从下列物质中选出合适的一组(  )
①自来水 ②食醋 ③淀粉 ④食糖 ⑤碘化钾试纸 ⑥碘酒.
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①③⑤⑥ D.①②③⑤
【答案】D
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】解:食醋能提供酸性环境,碘化钾溶液能提供碘离子,碘与淀粉变蓝色,所以淀粉能提供反应物,故选D.
【分析】已知在酸性条件下,与碘离子(I﹣)发生反应生成(I2),I2能使淀粉变蓝色.可以根据这些条件正确的选择物质.
3.(2016高三上·伊宁开学考)居里夫人为了纪念自己的祖国,把她发现的元素命名为钋、镭,其中钋(84Po)元素的一种同位素的中子数是质子数的1.49倍.该原子的质量数为(  )
A.84 B.125 C.209.16 D.209
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;相对原子质量及其计算
【解析】【解答】解:由原子的构成可知,质子数为84,中子数为84×1.49=125,质量数=84+125=209,
故选D.
【分析】原子的构成中,元素符号左下角的数字为质子数,质量数=质子数+中子数,中子数是质子数的1.49倍.
4.(2016高三上·伊宁开学考)下列事实,与电化学腐蚀无关的是(  )
A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀
B.为保护海轮的船壳,常在船壳上镶入锌块
C.在空气中,金属银的表面生成一层黑色的物质
D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面易被腐蚀
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解:A.铁管在潮湿的环境下容易形成原电池,加快铁的腐蚀,故A错误;
B.属于牺牲阳极的阴极保护法,与电化学腐蚀有关,故B错误;
C.金属银在空气中能够空气 中的氧气氧化生成黑色的氧化银而变黑此过程属于普通化学腐蚀,故C正确;
D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,溶液形成原电池,因为铁的活泼性强于银,做负极发生氧化还原反应被腐蚀,故D错误;
故选C.
【分析】A.金属的腐蚀分为电化学腐蚀和普通化学腐蚀,电化学腐蚀速率快与普通的化学腐蚀;
B.利用原电池原理保护金属不被腐蚀;
C.金属银在空气中发生化学腐蚀生成氧化银而变黑;
D.根据原电池原理解答.
5.(2016高三上·伊宁开学考)已知下列反应的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ/mol
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H2=﹣870.3kJ/mol
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H3=﹣285.8kJ/mol
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 的反应热△H(焓变)为(  )
A.488.3 kJ/mol B.﹣488.3 kJ/mol
C.﹣244.15 kJ/mol D.244.15 kJ/mol
【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】解:已知:(1)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=﹣393.5kJ mol﹣1(2)CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=﹣870.3kJ mol﹣1(3)H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H3=﹣285.8kJ mol﹣1据盖斯定律将(2)×2+(3)×2﹣(1)可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H=(﹣393.5kJ mol﹣1)×2+(﹣285.8kJ mol﹣1)×2﹣(﹣870.3kJ mol﹣1)=﹣488.3kJ/mol,
故选B.
【分析】根据盖斯定律将(1)×2+(3)×2﹣(2)可以得到目标反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),从而计算出目标反应的焓变.
6.(2016高三上·伊宁开学考)关于元素周期表的下列叙述,错误的是(  )
A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一
B.在周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期
C.元素周期表中,总共有18个纵行,18个族
D.第IA族的元素又称为碱金属元素(除了H),第VIIA族的元素又称为卤族元素
【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】解:A.元素周期表是元素周期律的具体表现形式,揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一,故A正确;
B.原子结构中的电子层数等于元素在周期表中的周期数,则电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期,故B正确;
C.元素周期表中,总共有18个纵行,7个主族,7个副族,1个零族,1个ⅤⅢ族,共16个族,故C错误;
D.第IA族的元素中除H元素外都是碱金属,第IA族的元素又称为碱金属元素,第VIIA族的元素都是非金属元素,又称为卤族元素,故D正确;
故选C.
【分析】A.元素周期表是元素周期律的具体表现形式;
B.原子结构中的电子层数等于元素在周期表中的周期数;
C.元素周期表中,总共有18个纵行,7个主族,7个副族,1个零族,1个ⅤⅢ族;
D.第IA族的元素中除H元素外都是碱金属,第VIIA族的元素都是非金属元素.
7.(2016高三上·伊宁开学考)下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动,且pH<7的是(  )
A.常温下,向水中加少量稀盐酸
B.将纯水加热到100℃
C.常温下,向水中加少量Na
D.常温下,向水中加少量Na2CO3固体
【答案】B
【知识点】水的电离
【解析】【解答】解:A.向水中加少量HCl,氢离子浓度增大,抑制水的电离,平衡左移,溶液PH<7,故A不符合;
B.常温下水的pH=7,将纯水加热到100℃,水的电离平衡正向进行,氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,水的pH<7,故B符合;
C.向水中加少量Na,钠和水溶液中氢离子反应促进水的电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,溶液pH>7,故C不符合;
D.向水中加少量Na2CO3,碳酸根离子水解显碱性,促进水的电离右移,溶液PH>7,故D不符合;
故选B.
【分析】A.水的电离平衡:H2O H++OH﹣中,要使平衡发生移动,应改变溶液c(H+)或c(OH﹣)的浓度;
B.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,K增大,c(H+)增大,则pH减小;
C.向水中加少量Na,钠和水溶液中氢离子反应促进水的电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大;
D.加入水解的盐会促进水的电离.
8.(2016高三上·伊宁开学考)维生素C又名抗坏血酸,具有酸性和强还原性,也是一种常见的食品添加剂,其结构如图.下列有关说法中正确的是(  )
A.维生素C与足量金属钠反应产生氢气是维生素C物质的量的4倍
B.维生素C因为含有酯基而难溶于水
C.维生素C中含有醚键
D.维生素C的酸性可能是③、④两个羟基引起的
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.含4个﹣OH与Na反应,则维生素C与足量金属钠反应产生氢气是维生素C物质的量的2倍,故A错误;
B.含多个羟基,易与水形成氢键,可溶于水,故B错误;
C.不含醚键,故C错误;
D.与双键相连的﹣OH不稳定,则维生素C的酸性可能是③、④两个羟基引起的,故D正确;
故选D.
【分析】由结构可知,分子中含﹣OH、碳碳双键、﹣COOC﹣,结合醇、烯烃、酯的性质来解答.
9.(2016高三上·伊宁开学考)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律.下列有关说法正确的是(  )
A.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
B.卤化氢的键长按H﹣F、H﹣Cl、H﹣Br、H﹣I的顺序依次减小
C.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
D.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
【答案】A
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】解:A.氯化银是白色固体,溴化银是淡黄色固体,碘化银是黄色固体,所以卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深,故A正确;
B.原子半径越大,原子间的键长就越长,卤素原子的原子半径随着原子序数的增大而增大,所以卤化氢的键长按H﹣F、H﹣Cl、H﹣Br、H﹣I的顺序依次增大,故B错误;
C.卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强,所以卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,故C错误;
D.氟气和氢气在黑暗处爆炸,氯气和氢气在光照条件下反应,氢气和溴在加热条件下反应,碘和氢气在不断加热条件下反应,且反应较慢,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,故D错误;
故选A.
【分析】A.氯化银是白色固体,溴化银是淡黄色固体,碘化银是黄色固体;
B.原子半径越大,原子间的键长就越长;
C.卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强;
D.卤素单质和氢气化合容易程度随着原子序数的增大而逐渐减弱.
10.(2016高三上·伊宁开学考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.在标准状况下22.4L H2O中含有氢原子的个数为2NA
B.2.7g 铝与足量的盐酸反应时失去的电子数为0.3NA
C.1mol/L NaCl溶液中含有钠离子的个数为NA
D.常温常压下,11.2 L氧气含有的原子数目为NA
【答案】B
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A.标况下,水为液态,故22.4LH2O的物质的量不是1mol,含有氢原子数不是2NA个,故A错误;
B.2.7g铝的物质的量为0.1mol,与足量的盐酸反应失去0.3mol电子,提供的电子数为0.3NA,故B正确;
C.溶液体积不知不能计算微粒物质的量,故C错误;
D.依据气体摩尔体积应用条件分析,标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol,常温常压下,11.2L氧气物质的量小于0.5mol,故D错误.
故选B.
【分析】A.标况下,水为液态;
B.金属铝为3价金属,1mol铝完全反应失去3mol电子;
C.溶液体积不知;
D.依据气体摩尔体积应用条件分析,标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol.
11.(2016高三上·伊宁开学考)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为:3Fe2++2S2O32﹣+O2+aOH﹣═Y+S4O62﹣+2H2O下列说法中,不正确的是 (  )
A.S2O32﹣是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1molO2参加反应,转移的电子总数为4mol.
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.因S元素的化合价升高,则S2O32﹣是还原剂,故A正确;
B.根据质量守恒可知,Y为化合物,反应前后的原子个数相等,则Y为Fe3O4,故B错误;
C.根据电荷守恒可知,a=4,故C正确;
D.反应中化合价降低的元素只有氧元素,每有1molO2参加反应,转移的电子为1mol×2×(2﹣0)=4mol,故D正确;
故选B.
【分析】3Fe2++2S2O32﹣+O2+aOH﹣═Y+S4O62﹣+2H2O中,4个S原子中S的化合价由+2升高为+2.5,O元素的化合价由0降低为﹣2,利用质量守恒及电子守恒来分析.
12.(2016高三上·伊宁开学考)下列各组微粒中,各能层电子数均达到2n2个的是(  )
A.Ne和 Ar B.H﹣和Na+ C.Ne和Cl﹣ D.F﹣和S2﹣
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】解:各个电子层电子数都达到2n2个,但最外层电子数不大于8个,次外层不大于18个,倒数第三层不大于32个.
当n=1时,电子层只有一个,第一电子层也是其最外电子层,最多排2个电子;
当n=2时,最外层是第二电子层,最多排8个电子,各电子层能达到2n2个电子,所以只要核外电子数是10个的原子或离子都可.
当n=3时,最外层是第三电子层,最多排8个电子,不是各电子层能达到2n2个电子,所以舍去.
所以符合条件的是有2个电子或10个电子的原子或离子.
A.Ar原子核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故A错误;
B.H﹣和Na+各个电子层电子数都达到2n2个,故B正确;
C.Cl﹣核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故C错误;
D.S2﹣核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故D错误;
故选B.
【分析】各个电子层电子数都达到2n2个,但最外层电子数不大于8个,次外层不大于18个,倒数第三层不大于32个,据此分析解答.
13.(2016高三上·伊宁开学考)常温常压下,某50mL三种气态烃和足量O2混合后点燃,恢复到原来的状况,体积共缩小100mL,则该混合烃可能是(  )
A.CH4、C2H2、C2H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C3H8、C2H6 D.C2H2、C2H4、C2H6
【答案】D
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:设该气态烃的分子式为CxHy,则:
CxHy+ (x+ )O2→xCO2+ H2O △n
1 x+ 1+
50mL 100mL﹣50mL=50mL
则:(1+ )×50mL=1×50mL
解得y=4,
则混合物平均含有4个H原子,则
A.CH4、C2H2、C2H4中H原子平均值一定小于4,故A错误;
B.C2H6、C3H6、C4H6中的H原子平均值为6,不符合,故B错误;
C.CH4、C3H8、C2H6中H原子平均值一定大于4,不符合,故C错误;
D.C2H2、C2H4、C2H6中的H原子平均值可以为4,符合条件,故D正确;
故选D.
【分析】然后设烃的分子式为CxHy,根据CxHy+(x+ )O2→xCO2+ H2O,利用差量法计算出混合物平均含有的氢原子数目,然后结合各选项中分子组成进行判断即可.
14.(2016高三上·伊宁开学考)某有机化合物的结构如图,关于该化合物的下列说法正确的是(  )
A.由于含有氧元素不是有机物
B.完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物
C.分子中含有羟基属于醇
D.不能使溴水褪色
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.有机物一定含有C元素,可能含有氧元素,含有氧元素的有机物为烃的含氧衍生物,故A错误;
B.有机物由C、H、O元素组成,完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物,故B正确;
C.分子中含有酚羟基,为酚类物质,故C错误;
D.该有机物含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,故D错误.
故选B.
【分析】该有机物含有酚羟基,可发生取代、氧化反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,以此解答该题.
二、解答题
15.(2016高三上·伊宁开学考)请写出己烷(C6H14)的同分异构体的结构简式.
【答案】解:主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3;
主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;
主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ;
答:己烷(C6H14)的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 .
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【分析】根据主链减碳作为取代基进行书写己烷的异构体.
16.(2016高三上·伊宁开学考)简答题
(1)盐碱地因含较多的NaCl、Na2CO3,使得土壤呈碱性,不利于作物生长,通过施加适量石膏粉末(主要含有CaSO4,微溶于水)来降低土壤的碱性.用离子方程式和必要的文字解释CaSO4的作用   .
(2)SOCl2是一种无色或淡黄色液体,遇水剧烈反应得到二氧化硫和氯化氢,是一种常用的脱水剂.将SOCl2与FeCl3 6H2O混合并加热,可得到无水FeCl3,得到无水FeCl3的化学方程式为   .
【答案】(1)石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 CaSO4+CO32﹣=CaCO3+SO42﹣,CO32﹣浓度降低,使得CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,碱性减弱
(2)FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】解:(1)酸根离子水解显碱性,导致盐碱地产生碱性,水解离子反应为CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,石膏能与碳酸根离子反应,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,降低碱性,石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 离子反应为:CO32﹣+CaSO4═SO42﹣+CaCO3;故答案为:石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 CaSO4+CO32﹣=CaCO3+SO42﹣,CO32﹣浓度降低,使得CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,碱性减弱;(2)使SOCl2与FeCl3 6H20混合并加热,可得到无水FeCl3,SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用,反应的 化学方程式为FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑;故答案为:FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑;
【分析】(1)碳酸根离子水解显碱性,导致盐碱地产生碱性;石膏能与碳酸根离子反应,使碳酸根离子水解左移降低碱性;(2)SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铁水解起到抑制作用;
17.(2016高三上·伊宁开学考)由两种盐组成的白色粉末混合物,加热时无气体逸出.其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色.取此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊.在上述粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成.试推断该混合物的可能组成.
【答案】解:由两种盐组成的白色粉末混合物,其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色,则两种盐分别含Na、K元素;加热时无气体逸出,此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊,则一定有一种碳酸盐,粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl,则一定含一种盐酸盐,可知混合物由KCl、Na2CO3或NaCl、K2CO3组成,
答:该混合物的可能组成为KCl、Na2CO3或NaCl、K2CO3.
【知识点】无机物的推断
【解析】【分析】其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色,则两种盐分别含Na、K元素;此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊,则一定有一种碳酸盐,粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl,则一定含一种盐酸盐,以此来解答.
18.(2016高三上·伊宁开学考)如图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极.将直流电源接通后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深.请回答:
(1)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为   .
(2)现用丙装置给铜件镀银,当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为   .
(3)Fe(OH)3胶体的制备有严格的要求,小明想向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液来制备Fe(OH)3胶体,结果很快就生成了红褐色的沉淀.他测得溶液的pH=5,则此时溶液中c(Fe3+)=   mol/L.(已知Ksp=1×10﹣36).
(4)若用甲烷燃料电池(电解质溶液为2L2mol/LKOH溶液)提供电源,持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷的体积VL.当消耗CH4的体积在44.8<V≤89.6时,此时电源中B极发生的电极反应为:   .
【答案】(1)1:2:2:2
(2)5.4g
(3)10﹣9
(4)CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:(1)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为:4OH﹣═O2↑+2H2O+4e﹣、Cu2++2e﹣═Cu、2Cl﹣═Cl2↑+2e﹣、2H++2e﹣═H2↑,当各电极转移电子均为1mol时,生成单质的量分别为:0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以单质的物质的量之比为1:2:2:2;故答案为:1:2:2:2;(2)电镀装置中,镀层金属必须做阳极,镀件做阴极,所以H应该是镀件,电镀液含有镀层金属阳离子,故电镀液为AgNO3溶液;当乙中溶液的pH是13时,溶液的c(OH﹣)=0.1mol L﹣1时,根据电极反应2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣,则放电的氢离子的物质的量为:0.1mol/l×0.5L=0.05mol,当转移0.05mol电子时,丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g,故答案为:5.4g;(3)Fe(OH)3饱和溶液中,c(H+)=10﹣5mol/L,Fe(OH)3 Fe3++3OH﹣生成的氢氧根:c(OH﹣)=10﹣9mol/L,根据Ksp=c(Fe3+) c(OH﹣)3=1×10﹣36.解得c(Fe3+)=10﹣9mol/L,故答案为:10﹣9;(4)n(KOH)=2mol/L×2L=4mol,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,44.8L<V≤89.6L时,根据原子守恒得2mol<n(CO2)≤4mol,反应生成碳酸氢钾,负极反应式为CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣,故答案为:CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣.
【分析】(1)C、D、E、F电极转移的电子数目相等,结合电极反应式根据转移电子数可计算生成的单质的量;(2)电镀装置中,镀层金属必须做阳极,镀件做阴极,电镀液含有镀层金属阳离子;根据乙中氢氧根离子的浓度计算其物质的量,结构电极反应式计算转移电子物质的量,各个电极上转移的电子数是相等的,据此计算丙中析出Ag的物质的量,进而计算质量;(3)Fe(OH)3存在如下平衡:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH﹣(aq),根据Fe(OH)3的溶度积常数和氢氧根离子浓度计算铁离子浓度计算;(4)n(KOH)=2mol/L×2L=4mol,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,根据原子守恒得2mol<n(CO2)≤4mol,反应生成碳酸氢钾.
19.(2016高三上·伊宁开学考)炼油厂常将裂解产生的其它烯烃加氢,对产物再次裂解以提高乙烯产量.相关加成反应如下:
① (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H1
② (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H2
(1)已知反应①、反应②平衡常数k1、k2如下,下列叙述正确的是 ;
温度(℃) 300 320 340
K1 4.8×10﹣4 2.5×10﹣4 1.3×10﹣4
K2 8.4×105 3.5×103 1.6×103
A.△H1>0;△H2<0
B.反应①、反应②都是丙烯加氢,所以△H1═△H2
C.相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率
D.从平衡常数推测,相同条件下反应②的反应速率很大,反应①的反应速率很小
(2)2﹣丁烯的顺、反异构转换过程的△H═   (用△H1、△H2表示)
(g)→ (g)△H
(3)在一定温度下,将等物质的量的反式2﹣丁烯和H2充入2L密闭容器中,发生反应②,容器内各物质浓度如图所示:
①前10分钟,平均反应速率v(H2)为   mol L﹣1 min﹣1
②该温度下,此反应平衡常数K=   (平衡常数不用写单位)
(4)已知表示H2和CH3CH2CH3标准燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+ O2(g)→H2O(l)△H═﹣285.8kJ mol﹣1
CH3CH2CH3(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H═﹣2215kJ mol﹣1
丁烯加成反应的热化学方程式为:
CH3CH=CH2(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)△H═﹣125.4kJ mol﹣1
则表示CH3CH=CH2标准燃烧热的热化学方程式为   .
【答案】(1)C
(2)△H1﹣△H2
(3)0.25;250
(4)CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】解:(1)A.升高温度,两个反应的平衡常数都减小,则升高温度,平衡向着逆向移动,正反应为放热反应,即△H1<0、△H2<0,故A错误;
B.反应①、反应②都是丙烯加氢,由于丙烯的结构不同,具有的能量不同,则两个反应的焓变不相等,即:△H1≠△H2,故B错误;
C.根据表中平衡常数可知,温度相同时反应②的平衡常数大于反应①,则相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率,故C正确;
D.化学平衡常数衡量化学反应进行程度大小,与化学反应速率大小无关,故D错误;故答案为:C;(2)由① (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H1② (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H2
所以
(g)→ (g),△H=△H1﹣△H2,故答案为:△H1﹣△H2;(3)①反式2﹣丁烯和H2反应,反应中氢气和2﹣丁烯的浓度减小,根据图象可知,反应物浓度变化为:2.6mol/L﹣0.1mol/L=2.5mol/L,则10min内氢气的平均反应速率为:v(H2)= =0.25mol L﹣1 min﹣1,故答案为:0.25;②根据图象可知,达到平衡时各组分浓度为:c(2﹣丁烯)=c(H2)=0.1mol/L,c(CH3CH2CH2CH3)=2.5mol/L,则该温度下,此反应平衡常数K= =250,故答案为:250;(4)①CH3CH=CH2(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)△H1=﹣125.4kJ mol﹣1,
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ mol﹣1 ②CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2215kJ mol﹣1③根据盖斯定律,①﹣②+③可得:CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1,故答案为:CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1.
【分析】(1)根据表中温度对化学平衡常数的影响及两种丙烯的结构判断两个反应的焓变、能量变化,注意反应速率与平衡常数没有必然关系;(2)根据盖斯定目标反应应为①﹣②,求此分析解答;(3)①2﹣丁烯和H2充入2L密闭容器中,反应物浓度减小,据此判断反应物浓度变化,然后根据v= 计算出前10分钟氢气的平均反应速率;②根据图象判断达到平衡时各组分浓度,然后根据反应方程式及化学平衡常数的表达式计算;(4)根据题中已知热化学方程式利用盖斯定律得出目标反应,然后计算出焓变,写出反应的热化学方程式.
1 / 12016-2017学年新疆伊犁州伊宁二中高三上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高三上·伊宁开学考)下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是(  )
A.1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了尿素
B.19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
C.1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的蛋白质﹣﹣结晶牛胰岛素
D.1830年,德国化学家李比希创立了有机化合物的定量分析方法
2.(2016高三上·伊宁开学考)为使人们确知含碘物质的存在,研究性学习小组同学设计了一种简便的检验方法,利用该物质在酸性条件下与KI反应有单质碘生成的性质,选用下列生活常见的物质就可完成.请你从下列物质中选出合适的一组(  )
①自来水 ②食醋 ③淀粉 ④食糖 ⑤碘化钾试纸 ⑥碘酒.
A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①③⑤⑥ D.①②③⑤
3.(2016高三上·伊宁开学考)居里夫人为了纪念自己的祖国,把她发现的元素命名为钋、镭,其中钋(84Po)元素的一种同位素的中子数是质子数的1.49倍.该原子的质量数为(  )
A.84 B.125 C.209.16 D.209
4.(2016高三上·伊宁开学考)下列事实,与电化学腐蚀无关的是(  )
A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀
B.为保护海轮的船壳,常在船壳上镶入锌块
C.在空气中,金属银的表面生成一层黑色的物质
D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面易被腐蚀
5.(2016高三上·伊宁开学考)已知下列反应的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ/mol
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H2=﹣870.3kJ/mol
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H3=﹣285.8kJ/mol
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 的反应热△H(焓变)为(  )
A.488.3 kJ/mol B.﹣488.3 kJ/mol
C.﹣244.15 kJ/mol D.244.15 kJ/mol
6.(2016高三上·伊宁开学考)关于元素周期表的下列叙述,错误的是(  )
A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一
B.在周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期
C.元素周期表中,总共有18个纵行,18个族
D.第IA族的元素又称为碱金属元素(除了H),第VIIA族的元素又称为卤族元素
7.(2016高三上·伊宁开学考)下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动,且pH<7的是(  )
A.常温下,向水中加少量稀盐酸
B.将纯水加热到100℃
C.常温下,向水中加少量Na
D.常温下,向水中加少量Na2CO3固体
8.(2016高三上·伊宁开学考)维生素C又名抗坏血酸,具有酸性和强还原性,也是一种常见的食品添加剂,其结构如图.下列有关说法中正确的是(  )
A.维生素C与足量金属钠反应产生氢气是维生素C物质的量的4倍
B.维生素C因为含有酯基而难溶于水
C.维生素C中含有醚键
D.维生素C的酸性可能是③、④两个羟基引起的
9.(2016高三上·伊宁开学考)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律.下列有关说法正确的是(  )
A.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深
B.卤化氢的键长按H﹣F、H﹣Cl、H﹣Br、H﹣I的顺序依次减小
C.卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
D.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
10.(2016高三上·伊宁开学考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.在标准状况下22.4L H2O中含有氢原子的个数为2NA
B.2.7g 铝与足量的盐酸反应时失去的电子数为0.3NA
C.1mol/L NaCl溶液中含有钠离子的个数为NA
D.常温常压下,11.2 L氧气含有的原子数目为NA
11.(2016高三上·伊宁开学考)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为:3Fe2++2S2O32﹣+O2+aOH﹣═Y+S4O62﹣+2H2O下列说法中,不正确的是 (  )
A.S2O32﹣是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1molO2参加反应,转移的电子总数为4mol.
12.(2016高三上·伊宁开学考)下列各组微粒中,各能层电子数均达到2n2个的是(  )
A.Ne和 Ar B.H﹣和Na+ C.Ne和Cl﹣ D.F﹣和S2﹣
13.(2016高三上·伊宁开学考)常温常压下,某50mL三种气态烃和足量O2混合后点燃,恢复到原来的状况,体积共缩小100mL,则该混合烃可能是(  )
A.CH4、C2H2、C2H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C3H8、C2H6 D.C2H2、C2H4、C2H6
14.(2016高三上·伊宁开学考)某有机化合物的结构如图,关于该化合物的下列说法正确的是(  )
A.由于含有氧元素不是有机物
B.完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物
C.分子中含有羟基属于醇
D.不能使溴水褪色
二、解答题
15.(2016高三上·伊宁开学考)请写出己烷(C6H14)的同分异构体的结构简式.
16.(2016高三上·伊宁开学考)简答题
(1)盐碱地因含较多的NaCl、Na2CO3,使得土壤呈碱性,不利于作物生长,通过施加适量石膏粉末(主要含有CaSO4,微溶于水)来降低土壤的碱性.用离子方程式和必要的文字解释CaSO4的作用   .
(2)SOCl2是一种无色或淡黄色液体,遇水剧烈反应得到二氧化硫和氯化氢,是一种常用的脱水剂.将SOCl2与FeCl3 6H2O混合并加热,可得到无水FeCl3,得到无水FeCl3的化学方程式为   .
17.(2016高三上·伊宁开学考)由两种盐组成的白色粉末混合物,加热时无气体逸出.其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色.取此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊.在上述粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成.试推断该混合物的可能组成.
18.(2016高三上·伊宁开学考)如图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极.将直流电源接通后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深.请回答:
(1)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为   .
(2)现用丙装置给铜件镀银,当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为   .
(3)Fe(OH)3胶体的制备有严格的要求,小明想向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液来制备Fe(OH)3胶体,结果很快就生成了红褐色的沉淀.他测得溶液的pH=5,则此时溶液中c(Fe3+)=   mol/L.(已知Ksp=1×10﹣36).
(4)若用甲烷燃料电池(电解质溶液为2L2mol/LKOH溶液)提供电源,持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷的体积VL.当消耗CH4的体积在44.8<V≤89.6时,此时电源中B极发生的电极反应为:   .
19.(2016高三上·伊宁开学考)炼油厂常将裂解产生的其它烯烃加氢,对产物再次裂解以提高乙烯产量.相关加成反应如下:
① (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H1
② (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H2
(1)已知反应①、反应②平衡常数k1、k2如下,下列叙述正确的是 ;
温度(℃) 300 320 340
K1 4.8×10﹣4 2.5×10﹣4 1.3×10﹣4
K2 8.4×105 3.5×103 1.6×103
A.△H1>0;△H2<0
B.反应①、反应②都是丙烯加氢,所以△H1═△H2
C.相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率
D.从平衡常数推测,相同条件下反应②的反应速率很大,反应①的反应速率很小
(2)2﹣丁烯的顺、反异构转换过程的△H═   (用△H1、△H2表示)
(g)→ (g)△H
(3)在一定温度下,将等物质的量的反式2﹣丁烯和H2充入2L密闭容器中,发生反应②,容器内各物质浓度如图所示:
①前10分钟,平均反应速率v(H2)为   mol L﹣1 min﹣1
②该温度下,此反应平衡常数K=   (平衡常数不用写单位)
(4)已知表示H2和CH3CH2CH3标准燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+ O2(g)→H2O(l)△H═﹣285.8kJ mol﹣1
CH3CH2CH3(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H═﹣2215kJ mol﹣1
丁烯加成反应的热化学方程式为:
CH3CH=CH2(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)△H═﹣125.4kJ mol﹣1
则表示CH3CH=CH2标准燃烧热的热化学方程式为   .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学史
【解析】【解答】解:瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念,表明有机化学成为一门独立化学分支.
故选B.
【分析】瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念,据此解题.
2.【答案】D
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】解:食醋能提供酸性环境,碘化钾溶液能提供碘离子,碘与淀粉变蓝色,所以淀粉能提供反应物,故选D.
【分析】已知在酸性条件下,与碘离子(I﹣)发生反应生成(I2),I2能使淀粉变蓝色.可以根据这些条件正确的选择物质.
3.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;相对原子质量及其计算
【解析】【解答】解:由原子的构成可知,质子数为84,中子数为84×1.49=125,质量数=84+125=209,
故选D.
【分析】原子的构成中,元素符号左下角的数字为质子数,质量数=质子数+中子数,中子数是质子数的1.49倍.
4.【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解:A.铁管在潮湿的环境下容易形成原电池,加快铁的腐蚀,故A错误;
B.属于牺牲阳极的阴极保护法,与电化学腐蚀有关,故B错误;
C.金属银在空气中能够空气 中的氧气氧化生成黑色的氧化银而变黑此过程属于普通化学腐蚀,故C正确;
D.镀银的铁制品,镀层部分受损后,溶液形成原电池,因为铁的活泼性强于银,做负极发生氧化还原反应被腐蚀,故D错误;
故选C.
【分析】A.金属的腐蚀分为电化学腐蚀和普通化学腐蚀,电化学腐蚀速率快与普通的化学腐蚀;
B.利用原电池原理保护金属不被腐蚀;
C.金属银在空气中发生化学腐蚀生成氧化银而变黑;
D.根据原电池原理解答.
5.【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】解:已知:(1)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=﹣393.5kJ mol﹣1(2)CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=﹣870.3kJ mol﹣1(3)H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H3=﹣285.8kJ mol﹣1据盖斯定律将(2)×2+(3)×2﹣(1)可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H=(﹣393.5kJ mol﹣1)×2+(﹣285.8kJ mol﹣1)×2﹣(﹣870.3kJ mol﹣1)=﹣488.3kJ/mol,
故选B.
【分析】根据盖斯定律将(1)×2+(3)×2﹣(2)可以得到目标反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),从而计算出目标反应的焓变.
6.【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】解:A.元素周期表是元素周期律的具体表现形式,揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一,故A正确;
B.原子结构中的电子层数等于元素在周期表中的周期数,则电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期,故B正确;
C.元素周期表中,总共有18个纵行,7个主族,7个副族,1个零族,1个ⅤⅢ族,共16个族,故C错误;
D.第IA族的元素中除H元素外都是碱金属,第IA族的元素又称为碱金属元素,第VIIA族的元素都是非金属元素,又称为卤族元素,故D正确;
故选C.
【分析】A.元素周期表是元素周期律的具体表现形式;
B.原子结构中的电子层数等于元素在周期表中的周期数;
C.元素周期表中,总共有18个纵行,7个主族,7个副族,1个零族,1个ⅤⅢ族;
D.第IA族的元素中除H元素外都是碱金属,第VIIA族的元素都是非金属元素.
7.【答案】B
【知识点】水的电离
【解析】【解答】解:A.向水中加少量HCl,氢离子浓度增大,抑制水的电离,平衡左移,溶液PH<7,故A不符合;
B.常温下水的pH=7,将纯水加热到100℃,水的电离平衡正向进行,氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,水的pH<7,故B符合;
C.向水中加少量Na,钠和水溶液中氢离子反应促进水的电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,溶液pH>7,故C不符合;
D.向水中加少量Na2CO3,碳酸根离子水解显碱性,促进水的电离右移,溶液PH>7,故D不符合;
故选B.
【分析】A.水的电离平衡:H2O H++OH﹣中,要使平衡发生移动,应改变溶液c(H+)或c(OH﹣)的浓度;
B.水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,K增大,c(H+)增大,则pH减小;
C.向水中加少量Na,钠和水溶液中氢离子反应促进水的电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大;
D.加入水解的盐会促进水的电离.
8.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.含4个﹣OH与Na反应,则维生素C与足量金属钠反应产生氢气是维生素C物质的量的2倍,故A错误;
B.含多个羟基,易与水形成氢键,可溶于水,故B错误;
C.不含醚键,故C错误;
D.与双键相连的﹣OH不稳定,则维生素C的酸性可能是③、④两个羟基引起的,故D正确;
故选D.
【分析】由结构可知,分子中含﹣OH、碳碳双键、﹣COOC﹣,结合醇、烯烃、酯的性质来解答.
9.【答案】A
【知识点】卤素原子结构及其性质的比较
【解析】【解答】解:A.氯化银是白色固体,溴化银是淡黄色固体,碘化银是黄色固体,所以卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次加深,故A正确;
B.原子半径越大,原子间的键长就越长,卤素原子的原子半径随着原子序数的增大而增大,所以卤化氢的键长按H﹣F、H﹣Cl、H﹣Br、H﹣I的顺序依次增大,故B错误;
C.卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强,所以卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,故C错误;
D.氟气和氢气在黑暗处爆炸,氯气和氢气在光照条件下反应,氢气和溴在加热条件下反应,碘和氢气在不断加热条件下反应,且反应较慢,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,故D错误;
故选A.
【分析】A.氯化银是白色固体,溴化银是淡黄色固体,碘化银是黄色固体;
B.原子半径越大,原子间的键长就越长;
C.卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强;
D.卤素单质和氢气化合容易程度随着原子序数的增大而逐渐减弱.
10.【答案】B
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A.标况下,水为液态,故22.4LH2O的物质的量不是1mol,含有氢原子数不是2NA个,故A错误;
B.2.7g铝的物质的量为0.1mol,与足量的盐酸反应失去0.3mol电子,提供的电子数为0.3NA,故B正确;
C.溶液体积不知不能计算微粒物质的量,故C错误;
D.依据气体摩尔体积应用条件分析,标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol,常温常压下,11.2L氧气物质的量小于0.5mol,故D错误.
故选B.
【分析】A.标况下,水为液态;
B.金属铝为3价金属,1mol铝完全反应失去3mol电子;
C.溶液体积不知;
D.依据气体摩尔体积应用条件分析,标准状况气体摩尔体积为22.4L/mol.
11.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.因S元素的化合价升高,则S2O32﹣是还原剂,故A正确;
B.根据质量守恒可知,Y为化合物,反应前后的原子个数相等,则Y为Fe3O4,故B错误;
C.根据电荷守恒可知,a=4,故C正确;
D.反应中化合价降低的元素只有氧元素,每有1molO2参加反应,转移的电子为1mol×2×(2﹣0)=4mol,故D正确;
故选B.
【分析】3Fe2++2S2O32﹣+O2+aOH﹣═Y+S4O62﹣+2H2O中,4个S原子中S的化合价由+2升高为+2.5,O元素的化合价由0降低为﹣2,利用质量守恒及电子守恒来分析.
12.【答案】B
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】解:各个电子层电子数都达到2n2个,但最外层电子数不大于8个,次外层不大于18个,倒数第三层不大于32个.
当n=1时,电子层只有一个,第一电子层也是其最外电子层,最多排2个电子;
当n=2时,最外层是第二电子层,最多排8个电子,各电子层能达到2n2个电子,所以只要核外电子数是10个的原子或离子都可.
当n=3时,最外层是第三电子层,最多排8个电子,不是各电子层能达到2n2个电子,所以舍去.
所以符合条件的是有2个电子或10个电子的原子或离子.
A.Ar原子核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故A错误;
B.H﹣和Na+各个电子层电子数都达到2n2个,故B正确;
C.Cl﹣核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故C错误;
D.S2﹣核外第三层只有8个电子,未达到2n2(n为电子层数)=18个,不符合条件,故D错误;
故选B.
【分析】各个电子层电子数都达到2n2个,但最外层电子数不大于8个,次外层不大于18个,倒数第三层不大于32个,据此分析解答.
13.【答案】D
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:设该气态烃的分子式为CxHy,则:
CxHy+ (x+ )O2→xCO2+ H2O △n
1 x+ 1+
50mL 100mL﹣50mL=50mL
则:(1+ )×50mL=1×50mL
解得y=4,
则混合物平均含有4个H原子,则
A.CH4、C2H2、C2H4中H原子平均值一定小于4,故A错误;
B.C2H6、C3H6、C4H6中的H原子平均值为6,不符合,故B错误;
C.CH4、C3H8、C2H6中H原子平均值一定大于4,不符合,故C错误;
D.C2H2、C2H4、C2H6中的H原子平均值可以为4,符合条件,故D正确;
故选D.
【分析】然后设烃的分子式为CxHy,根据CxHy+(x+ )O2→xCO2+ H2O,利用差量法计算出混合物平均含有的氢原子数目,然后结合各选项中分子组成进行判断即可.
14.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.有机物一定含有C元素,可能含有氧元素,含有氧元素的有机物为烃的含氧衍生物,故A错误;
B.有机物由C、H、O元素组成,完全燃烧时只有二氧化碳和水两种产物,故B正确;
C.分子中含有酚羟基,为酚类物质,故C错误;
D.该有机物含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,故D错误.
故选B.
【分析】该有机物含有酚羟基,可发生取代、氧化反应,含有碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,以此解答该题.
15.【答案】解:主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3;
主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;
主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ;
答:己烷(C6H14)的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 .
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【分析】根据主链减碳作为取代基进行书写己烷的异构体.
16.【答案】(1)石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 CaSO4+CO32﹣=CaCO3+SO42﹣,CO32﹣浓度降低,使得CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,碱性减弱
(2)FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】解:(1)酸根离子水解显碱性,导致盐碱地产生碱性,水解离子反应为CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,石膏能与碳酸根离子反应,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,降低碱性,石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 离子反应为:CO32﹣+CaSO4═SO42﹣+CaCO3;故答案为:石膏电离出的Ca2+与CO32﹣结合生成更难溶的CaCO3 CaSO4+CO32﹣=CaCO3+SO42﹣,CO32﹣浓度降低,使得CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,平衡向左移动,OH﹣浓度降低,碱性减弱;(2)使SOCl2与FeCl3 6H20混合并加热,可得到无水FeCl3,SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用,反应的 化学方程式为FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑;故答案为:FeCl3+6H2O+6SOCl2=FeCl3+6SO2↑+12HCl↑;
【分析】(1)碳酸根离子水解显碱性,导致盐碱地产生碱性;石膏能与碳酸根离子反应,使碳酸根离子水解左移降低碱性;(2)SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铁水解起到抑制作用;
17.【答案】解:由两种盐组成的白色粉末混合物,其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色,则两种盐分别含Na、K元素;加热时无气体逸出,此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊,则一定有一种碳酸盐,粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl,则一定含一种盐酸盐,可知混合物由KCl、Na2CO3或NaCl、K2CO3组成,
答:该混合物的可能组成为KCl、Na2CO3或NaCl、K2CO3.
【知识点】无机物的推断
【解析】【分析】其焰色反应呈黄色,透过蓝色钴玻璃可观察到紫色,则两种盐分别含Na、K元素;此白色粉末加硝酸时,粉末完全溶解,生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊,则一定有一种碳酸盐,粉末溶于过量的硝酸后的溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl,则一定含一种盐酸盐,以此来解答.
18.【答案】(1)1:2:2:2
(2)5.4g
(3)10﹣9
(4)CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:(1)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为:4OH﹣═O2↑+2H2O+4e﹣、Cu2++2e﹣═Cu、2Cl﹣═Cl2↑+2e﹣、2H++2e﹣═H2↑,当各电极转移电子均为1mol时,生成单质的量分别为:0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以单质的物质的量之比为1:2:2:2;故答案为:1:2:2:2;(2)电镀装置中,镀层金属必须做阳极,镀件做阴极,所以H应该是镀件,电镀液含有镀层金属阳离子,故电镀液为AgNO3溶液;当乙中溶液的pH是13时,溶液的c(OH﹣)=0.1mol L﹣1时,根据电极反应2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣,则放电的氢离子的物质的量为:0.1mol/l×0.5L=0.05mol,当转移0.05mol电子时,丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g,故答案为:5.4g;(3)Fe(OH)3饱和溶液中,c(H+)=10﹣5mol/L,Fe(OH)3 Fe3++3OH﹣生成的氢氧根:c(OH﹣)=10﹣9mol/L,根据Ksp=c(Fe3+) c(OH﹣)3=1×10﹣36.解得c(Fe3+)=10﹣9mol/L,故答案为:10﹣9;(4)n(KOH)=2mol/L×2L=4mol,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,44.8L<V≤89.6L时,根据原子守恒得2mol<n(CO2)≤4mol,反应生成碳酸氢钾,负极反应式为CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣,故答案为:CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣.
【分析】(1)C、D、E、F电极转移的电子数目相等,结合电极反应式根据转移电子数可计算生成的单质的量;(2)电镀装置中,镀层金属必须做阳极,镀件做阴极,电镀液含有镀层金属阳离子;根据乙中氢氧根离子的浓度计算其物质的量,结构电极反应式计算转移电子物质的量,各个电极上转移的电子数是相等的,据此计算丙中析出Ag的物质的量,进而计算质量;(3)Fe(OH)3存在如下平衡:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH﹣(aq),根据Fe(OH)3的溶度积常数和氢氧根离子浓度计算铁离子浓度计算;(4)n(KOH)=2mol/L×2L=4mol,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,根据原子守恒得2mol<n(CO2)≤4mol,反应生成碳酸氢钾.
19.【答案】(1)C
(2)△H1﹣△H2
(3)0.25;250
(4)CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】解:(1)A.升高温度,两个反应的平衡常数都减小,则升高温度,平衡向着逆向移动,正反应为放热反应,即△H1<0、△H2<0,故A错误;
B.反应①、反应②都是丙烯加氢,由于丙烯的结构不同,具有的能量不同,则两个反应的焓变不相等,即:△H1≠△H2,故B错误;
C.根据表中平衡常数可知,温度相同时反应②的平衡常数大于反应①,则相同条件下反应②的转化率大于反应①的转化率,故C正确;
D.化学平衡常数衡量化学反应进行程度大小,与化学反应速率大小无关,故D错误;故答案为:C;(2)由① (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H1② (g)+H2(g) CH3CH2CH2CH3(g)△H2
所以
(g)→ (g),△H=△H1﹣△H2,故答案为:△H1﹣△H2;(3)①反式2﹣丁烯和H2反应,反应中氢气和2﹣丁烯的浓度减小,根据图象可知,反应物浓度变化为:2.6mol/L﹣0.1mol/L=2.5mol/L,则10min内氢气的平均反应速率为:v(H2)= =0.25mol L﹣1 min﹣1,故答案为:0.25;②根据图象可知,达到平衡时各组分浓度为:c(2﹣丁烯)=c(H2)=0.1mol/L,c(CH3CH2CH2CH3)=2.5mol/L,则该温度下,此反应平衡常数K= =250,故答案为:250;(4)①CH3CH=CH2(g)+H2(g)→CH3CH2CH3(g)△H1=﹣125.4kJ mol﹣1,
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ mol﹣1 ②CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2215kJ mol﹣1③根据盖斯定律,①﹣②+③可得:CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1,故答案为:CH3CH=CH2(g)+ O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=﹣2054.6kJ mol﹣1.
【分析】(1)根据表中温度对化学平衡常数的影响及两种丙烯的结构判断两个反应的焓变、能量变化,注意反应速率与平衡常数没有必然关系;(2)根据盖斯定目标反应应为①﹣②,求此分析解答;(3)①2﹣丁烯和H2充入2L密闭容器中,反应物浓度减小,据此判断反应物浓度变化,然后根据v= 计算出前10分钟氢气的平均反应速率;②根据图象判断达到平衡时各组分浓度,然后根据反应方程式及化学平衡常数的表达式计算;(4)根据题中已知热化学方程式利用盖斯定律得出目标反应,然后计算出焓变,写出反应的热化学方程式.
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