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2021-2022學(xué)年高一化學(xué)高頻考題期末測試卷06(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)考試內(nèi)容:新教材人教必修二難度:★★★★★可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5一、選擇題(本題共16個小題,每小題3分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)1.《天工開物》中關(guān)于制青瓦有如下記載:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無沙粘土而為之……凡坯既成,干燥之后,則堆積窯中燃薪舉……澆水轉(zhuǎn)銹,與造磚同法?!毕铝姓f法錯誤的是()A.黏土的主要成分為硅酸鹽B.青磚中鐵元素主要以氧化鐵的形式存在C.燒制后自然冷卻不能制成青瓦D.黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料【答案】B【解析】A項,黏土的主要成分為硅酸鹽,故A正確;B項,紅磚中鐵元素主要以氧化鐵的形式存在,青磚中鐵元素主要以氧化亞鐵的形式存在,故B錯誤;C項,燒制后自然冷卻,空氣進(jìn)入窯內(nèi),鐵元素被氧化生成Fe2O3而呈紅色,不能制成青瓦,故C正確D項,黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料,故D正確;故選B。2.下列化學(xué)用語表示不正確的是A.羥基的電子式: B.乙烷的球根模型:C.氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖: D.四氯化碳的電子式:【答案】D【解析】A項,羥基是氧原子和氫原子共用一對電子形成的,最外層共7個電子,故A正確;B項,乙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH3,每個碳原子都以共價單鍵結(jié)合1個碳原子和3個氫原子,故B正確;C項,氯是第17號元素,原子核外有17個電子,排布在三個電子層,由里往外依次排布2、8、7個電子,故C正確;D項,四氯化碳的化學(xué)式為CCl4,C有4個價電子,分別和4個Cl共用1對電子從而達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Cl最外層有7個電子,和1個C共用一對電子后也達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),選項中的CCl4的電子式中Cl最外層只有2個電子,故D錯誤;故選D。3.含硅元素的物質(zhì)有很多用途,下列說法錯誤的是()A.硅膠多孔、吸水能力強(qiáng),可用作袋裝食品的干燥劑B.陶瓷、水晶、水泥、瑪瑙等均屬于硅酸鹽材料C.高壓輸電線使用的陶瓷絕緣材料屬于硅酸鹽材料D.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、抗氧化等性能,可應(yīng)用于火箭發(fā)動機(jī)等【答案】B【解析】A項,硅膠多孔、表面積大,吸水能力強(qiáng),因此可用作袋裝食品的干燥劑,防止食品受潮變質(zhì),A正確;B項,陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料,而水晶、瑪瑙主要成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽材料,B錯誤;C項,高壓輸電線使用的陶瓷絕緣材料主要成分是硅酸鹽,因此屬于硅酸鹽材料,C正確;D項,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫,性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)良性能,因此可應(yīng)用于火箭發(fā)動機(jī)等,D正確;故選B。4.某實驗探究小組模擬汽車尾氣催化處理過程,在一定溫度下,向5L容積固定的密閉容器中充入2molCO(g)和2molNO(g),發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列有關(guān)說法一定正確的是()A.經(jīng)過足夠長時間,NO的濃度能減小為0B.CO與CO2的濃度之比為1∶1時,此反應(yīng)一定達(dá)到了化學(xué)反應(yīng)限度C.在反應(yīng)過程中,CO與NO物質(zhì)的量始終相等D.在反應(yīng)過程中,容器中氣體的壓強(qiáng)一直沒有變化【答案】C【解析】A項,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,則NO的濃度不可能減小為0,A錯誤;B項,由變化的濃度與系數(shù)成正比,起始投入2molCO(g)和2molNO(g),當(dāng)轉(zhuǎn)化率為50%時,生成1molCO2,剩余1molCO,此時濃度之比為1:1,由于該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率未知,CO與CO2的濃度之比為1∶1時,此反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,反應(yīng)不一定達(dá)到了化學(xué)反應(yīng)限度,B錯誤;C項,起始投入2molCO(g)和2molNO(g),由變化的濃度與系數(shù)成正比,變化的CO與NO物質(zhì)的量相同,則在反應(yīng)過程中,CO與NO物質(zhì)的量始終相等,C正確;D項,在恒溫恒容下,物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比,該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,則在反應(yīng)過程中,容器中氣體的壓強(qiáng)會變化,至平衡時壓強(qiáng)不變,D錯誤;故選C。5.中國是酒的故鄉(xiāng),有著深厚的酒文化。酒精的學(xué)名是乙醇,下列有關(guān)說法錯誤的是()A.酒精燈的使用表明乙醇能發(fā)生氧化反應(yīng)B.乙醇和乙酸均可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)C.將灼熱的銅絲插入乙醇中,反復(fù)幾次,觀察到銅絲出現(xiàn)紅黑交替的現(xiàn)象D.可利用乙醇與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)的原理來檢驗酒駕【答案】B【解析】A項,酒精燈的使用表明乙醇能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),故A正確;B項,乙醇是非電解質(zhì),不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故B錯誤;C項,銅絲再酒精燈上灼燒時生成氧化銅,銅絲會變?yōu)楹谏?,將灼熱的銅絲插入乙醇中,乙醇與氧化銅共熱反應(yīng)生成乙醛、銅和水,銅絲會變?yōu)榧t色,所以將灼熱的銅絲插入乙醇中,反復(fù)幾次,會觀察到銅絲出現(xiàn)紅黑交替的現(xiàn)象,故C正確;D項,乙醇具有還原性,能與重鉻酸鉀溶液直接反應(yīng)生成乙酸,反應(yīng)中溶液會有明顯的顏色變化,所以可利用乙醇與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)的原理來檢驗酒駕,故D正確;故選B。6.已知可簡寫為,降冰片烯的分子結(jié)構(gòu)可表示為:則降冰片烯不具有的性質(zhì)()A.易溶于水 B.能發(fā)生氧化反應(yīng)C.能發(fā)生加成反應(yīng) D.能發(fā)生取代反應(yīng)【答案】A【解析】該分子中含有碳碳雙鍵,具有烯烴的性質(zhì),能和溴及氫氣等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)、能發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物、能被酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化劑氧化,含有亞甲基,能發(fā)生取代反應(yīng),因為是有機(jī)物,所以難溶于水。故選A。7.具有相同官能團(tuán)的有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)相似,據(jù)此判斷對HOCH2CH=CHCH2COOH的敘述不正確的是()A.分子中有3種官能團(tuán)B.能分別與乙醇、乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)C.與溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色的原理相同D.1mol該有機(jī)分子與足量鈉反應(yīng)能產(chǎn)生2gH2【答案】C【解析】A項,分子中有羥基、碳碳雙鍵、羧基3種官能團(tuán),故A正確;B項,分子中有羧基,能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),分子中還有羥基,能與乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng),故B正確;C項,利用分子中的碳碳雙鍵與溴發(fā)生加成反應(yīng),該分子使酸性高錳酸鉀溶液褪色是被酸性高錳酸鉀溶液氧化,原理不同,故C錯誤;D項,羥基和羧基上的H都能被Na置換生成氫氣,1mol該有機(jī)分子與足量鈉反應(yīng)能產(chǎn)生1mol氫氣,即2gH2,故D正確;故選C。8.2022年冬奧會期間,諸多氫能源汽車紛紛亮相。氫燃料電池被譽(yù)為氫能源汽車的心臟。某種氫燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖,下列說法正確的是()A.a(chǎn)處通入氧氣B.電池每消耗1mol氫氣,電路中通過的電子數(shù)目為NAC.右側(cè)的電極反應(yīng)式為:D.右側(cè)電極為電池的負(fù)極【答案】C【解析】由H+移動方向可知,電池左端是負(fù)極,通入的是氫氣,右端是正極,通入的是氧氣。A項,電池左端是負(fù)極,即a通入的是氫氣,A項錯誤;B項,總反應(yīng)方程式為:,則電池每消耗1mol氫氣,電路中通過的電子數(shù)目為2NA,B項錯誤;C項,右端是正極,通入的是氧氣,電極方程式為,C項正確;D項,由分析可知,右側(cè)電極為電池的正極,D項錯誤;故選C。9.下列敘述正確的是()A.C3H8和C4H10是同系物B.相對分子質(zhì)量相同,但空間結(jié)構(gòu)不同的分子互為同分異構(gòu)體C.沸點:正戊烷<異戊烷<新戊烷D.正丁烷分子中四個碳原子在一條直線上【答案】A【解析】A項,C3H8和C4H10都是烷烴,結(jié)構(gòu)相似,組成相差一個?CH2?,因此兩者互為同系物,故A正確;B項,分子式相同,但空間結(jié)構(gòu)不同的分子互為同分異構(gòu)體,相對分子質(zhì)量相同的不一定是同分異構(gòu)體,比如硫酸和磷酸,故B錯誤;C項,同分異構(gòu)體中支鏈越多,熔沸點越低,沸點:正戊烷>異戊烷>新戊烷,故C錯誤;D項,正丁烷分子中四個碳原子呈鋸齒形連接,不在一條直線上,故D錯誤。故選A。10.下列關(guān)于常見有機(jī)物的說法不正確的是()A.乙酸和油脂都能與NaOH溶液反應(yīng)B.蛋白質(zhì)、纖維素、油脂都是高分子化合物C.淀粉水解與纖維素水解得到的最終產(chǎn)物相同D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別【答案】B【解析】A項,乙酸含有羧基,油脂都屬于酯類,都能與NaOH溶液反應(yīng),選項A正確;B項,蛋白質(zhì)、纖維素都是高分子化合物,油脂都不是高分子化合物,選項B不正確;C項,淀粉水解與纖維素水解得到的最終產(chǎn)物相同,均是葡萄糖,選項C正確;D項,乙醇與碳酸鈉溶液互溶,乙酸和碳酸鈉反應(yīng)放出CO2氣體,乙酸乙酯不溶于碳酸鈉,因此三者能用飽和Na2CO3溶液鑒別,選項D正確。故選B。11.煤、石油、天然氣是人類使用的主要能源,同時也是重要的化工原料。下列關(guān)于它們綜合利用的敘述不正確的是()A.以煤、石油和天然氣為主要原料生產(chǎn)的合成材料是塑料、合成橡膠、合成纖維B.煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源C.石油的裂解是為了提高輕質(zhì)油(例如汽油)的產(chǎn)量D.天然氣的主要成分是甲烷,屬于不可再生資源【答案】C【解析】A項,以煤、石油和天然氣為主要原料生產(chǎn)的合成材料是塑料、合成橡膠、合成纖維,故A正確;B項,煤的干餾可以獲得苯、甲苯等芳香烴,故B正確;C項,石油的裂解是為了得到乙烯、丙烯等小分子烯烴,故C錯誤;D項,天然氣的主要成分是甲烷,甲烷是不可再生資源,故D正確;故選C。12.下列應(yīng)用的解釋錯誤的是()應(yīng)用解釋A二氧化硫可以作為食品添加劑二氧化硫具有漂白性,防腐和抗氧化等作用B高純硅可以用于制作光感電池硅具有半導(dǎo)體性能,可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C二氧化硅可以用于制作光導(dǎo)纖維二氧化硅具有良好的導(dǎo)電性能,硬度大D碳納米管可以用于生產(chǎn)復(fù)合材料,電池碳納米管比表面積大,強(qiáng)度大,有優(yōu)良的電學(xué)性能【答案】C【解析】A項,二氧化硫可以漂白某些有機(jī)色素,可以防腐,具有抗氧化性,使用合適的量可以作為食品添加劑,故A正確;B項,硅是半導(dǎo)體材料,導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,可做太陽能電池板,故B正確;C項,二氧化硅可以用于制作光導(dǎo)纖維是因為其具有導(dǎo)光性,故C不正確;D項,碳納米管具有吸附性,具有優(yōu)良的電學(xué)性能,可以用于生產(chǎn)故D正確;故選C。13.如圖是Cu與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置。已知:銅片足量,濃硫酸(濃度為18mol/L)為50mL。下列有關(guān)判斷錯誤的是()A.0.1molCu與足量的硫充分反應(yīng),生成物的質(zhì)量比Cu的質(zhì)量增加了1.6gB.充分反應(yīng)后,被還原的H2SO4小于0.45molC.如圖是銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置,B中盛裝的是濃硫酸,作用是干燥SO2D.品紅溶液可檢驗生成的SO2,堿性棉球的作用是吸收SO2,防止其逸出【答案】C【解析】裝置A為濃硫酸和銅加熱制備SO2,裝備B中有長頸漏斗,與外界大氣相連,為安全瓶,如果發(fā)生堵塞,可以看到長頸漏斗導(dǎo)管中的液面上升,C為集氣瓶,SO2密度大于空氣,所以長管進(jìn)氣,D驗證SO2的漂白性,堿性棉球的作用是吸收SO2防止其污染環(huán)境。A項,Cu與足量的硫充分反應(yīng)生成Cu2S,則生成物的質(zhì)量比Cu的質(zhì)量增加了0.05mol的硫,其質(zhì)量為1.6g,A項正確;B項,Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,其中只有1個硫酸被還原,硫酸全部反應(yīng),被還原的H2SO4為0.45mol,但是當(dāng)硫酸濃度降低時,反應(yīng)停止,則被還原的H2SO4小于0.45mol,B項正確;C項,裝備B中有長頸漏斗,與外界大氣相連,為安全瓶,C項錯誤;D項,D驗證SO2的漂白性,堿性棉球的作用是吸收SO2防止其污染環(huán)境,D項正確;故選C。14.史料記載,我國在明代就有了利用綠礬(FeSO4·7H2O)和硝酸鉀制備硝酸的工藝,其主要流程如圖所示。已知“煅燒”后產(chǎn)生三種氣態(tài)氧化物。下列說法正確的是()A.燒渣的成分為B.“吸收”過程中發(fā)生反應(yīng)之一為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4C.加入硝酸鉀制得硝酸的原理是硫酸的酸性強(qiáng)于硝酸D.該流程中涉及化合、分解、置換、復(fù)分解四種基本反應(yīng)類型【答案】B【解析】A項,F(xiàn)eSO4·7H2O“煅燒”后產(chǎn)生三種氣態(tài)氧化物,則FeSO4·7H2O高溫分解為Fe2O3、SO2、SO3、H2O,燒渣的成分為Fe2O3,故A錯誤;B項,“吸收”過程中發(fā)生反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4、SO3+H2O=H2SO4,故B正確;C項,加入硝酸鉀制得硝酸的原理是硫酸難揮發(fā),硝酸易揮發(fā),故C錯誤;D項,該流程中涉及化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng),沒有發(fā)生置換反應(yīng),故D錯誤;故選B。15.綠水青山是習(xí)近平總書記構(gòu)建美麗中國的偉大構(gòu)想,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計了如圖流程:下列說法錯誤的是()A.X可以是空氣,但不能過量B.捕獲劑所捕獲的氣體主要是COC.固體1中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2D.處理含NH4+廢水時,發(fā)生的反應(yīng)為4H++NH4++5NO2-=6NO↑+4H2O【答案】D【解析】工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固體1為CaCO3、CaSO3及過量石灰乳,氣體1是不能被過量石灰水吸收的N2、NO、CO;氣體1通入氣體X,用氫氧化鈉溶液處理后到的NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaNO2,X可以為空氣,但不能過量,否則得到的是NaNO3,NaNO2與含有NH4+的溶液反應(yīng)生成無污染的N2,則氣體2含有CO、N2,捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。A項,根據(jù)上述分析可知:X可以是空氣,但不能過量,否則會將NO氧化為NO2,NO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaNO3,無法與NH4+的溶液反應(yīng)生成無污染的N2,A正確;B項,氣體2主要含有CO和N2,捕獲劑捕獲氣體后得到無污染的氣體,則捕獲劑捕獲的氣體主要是CO,防止污染空氣,B正確;C項,工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固體1為CaCO3、CaSO3及過量Ca(OH)2,C正確;D項,不符合題意反應(yīng)事實,處理含NH4+廢水時,NO2-與含有NH4+的溶液反應(yīng)生成無污染的N2,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式為:NH4++NO2-=N2↑+2H2O,D錯誤;故選D。16.恒溫時向2L密閉容器中通入一定量的氣體X和Y,發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)3Z(g),Y的物質(zhì)的量n(Y)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.正反應(yīng)速率a點比b點小B.t0min時該反應(yīng)停止反應(yīng)C.t0min時,c(Z)=0.75mol/LD.當(dāng)密閉容器中的壓強(qiáng)不再變化,該可逆反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】C【解析】A項,反應(yīng)開始加入一定量的氣體X和Y,則反應(yīng)2X(g)+Y(g)3Z(g)從正反應(yīng)方向進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率越來越小,到平衡時達(dá)到最小值,則根據(jù)圖示可知a點的正反應(yīng)速率大于b點的正反應(yīng)速率,A錯誤;B項,可逆反應(yīng)從b點開始達(dá)到平衡,化學(xué)平衡為動態(tài)平衡,此時反應(yīng)仍然在進(jìn)行,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,B錯誤;C項,從圖像中可以看出,從反應(yīng)開始到平衡,參加反應(yīng)的Y的物質(zhì)的量為0.5mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:生成的Z的物質(zhì)的量為1.5mol,由于容器的容積是2L,因此t0min時,c(Z)==0.75mol/L,C正確,D項,該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)始終不變,因此不能根據(jù)壓強(qiáng)不變判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤;故選C。二、非選擇題(包括第17題~第21題5個大題,共52分)17.(8分)物質(zhì)類別和核心元素的價態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識視角。下圖是硫元素的“價類二維圖”。請回答下列問題:(1)硫元素在周期表中的位置為_______;H2S的電子式為_______。(2)H2S與SO2混合時會產(chǎn)生淡黃色粉末,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(3)實驗室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制取SO2氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,其中濃硫酸表現(xiàn)_______。性(填“氧化”、“還原”或“酸”)。(4)工業(yè)上制硫酸最后階段是吸收SO3和硫酸的生成,該階段在吸收塔中進(jìn)行,SO3蒸氣從吸收塔下口通入,上口加入98.3%的濃硫酸吸收SO3,用濃硫酸吸收SO3而不用水吸收的原因是_______。(5)請設(shè)計實驗證明K2SO3粉末已被空氣中的氧氣氧化:_______?!敬鸢浮?1)
第三周期第VIA族(1分)
(1分)(2)2H2S+SO2=3S+2H2O(1分)(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O(2分)
氧化、酸(1分)(4)用濃硫酸吸收,防止形成酸霧,使SO3充分吸收(或用水吸收,易形成酸霧,不利于SO3的吸收)(2分)(5)取該粉末少量于試管中,加入過量的稀鹽酸溶解,再向其中加入少量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,說明該粉末中含有K2SO4(2分)【解析】(1)硫元素是16號元素,原子核外有16個電子,原子核外電子排布是2、8、6,根據(jù)原子核外電子排布與元素在周期表的位置關(guān)系可知:S在周期表中位于第三周期第VIA族;H2S為共價化合物,2個H原子和S原子之間形成2對共用電子對,使分子中各個原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為:;(2)H2S與SO2混合發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì)和H2O,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)化學(xué)方程式為:2H2S+SO2=3S+2H2O;(3)銅與濃硫酸混合加熱,發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O,該反應(yīng)化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,在該反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)氧化性和酸性;(4)用濃硫酸吸收SO3而不用水吸收的原因是SO3溶于水會放出大量熱,導(dǎo)致產(chǎn)生水霧不利用SO3的吸收,用濃硫酸吸收,就可以防止形成酸霧,使SO3充分吸收;(5)K2SO3具有還原性,容易被空氣中的O2氧化。若K2SO3被O2氧化,會被氧化產(chǎn)生K2SO4,可根據(jù)BaSO4是既不溶于水,也不溶于酸的性質(zhì)進(jìn)行檢驗。檢驗方法是:取該粉末少量于試管中,加入過量的稀鹽酸溶解,使溶液顯酸性,然后向其中加入少量BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,說明該粉末中含有K2SO4,證明K2SO3粉末已被空氣中的氧氣氧化,否則K2SO3粉末未被空氣中的氧氣氧化。18.(8分)乙酸乙酯是重要的有機(jī)物。某化學(xué)興趣小組設(shè)計如圖裝置,對乙酸乙酯的制取進(jìn)行探究。在100mL圓底燒瓶內(nèi)加入碎瓷片后,加入15mL乙醇,邊振蕩邊慢慢加入的濃H2SO4,冷卻后,通過分液漏斗向燒瓶內(nèi)慢慢加入12mL冰醋酸,點燃酒精燈小心加熱。在燒杯D中加入飽和Na2CO3溶液。已知:①通過查閱資料知:乙酸乙酯沸點77℃,熔點-83.6℃,密度0.901·-3,溶于乙醇等有機(jī)溶劑,微溶于水,在飽和碳酸鈉溶液中溶解度更小,比水輕;②反應(yīng)原理:CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do6(△))CH3COOCH2CH3+H2O。請回答下列問題:(1)裝置中球形干燥管C的作用_______(填“防止暴沸”或“防止倒吸”);(2)濃硫酸的主要作用是作_______(填“催化劑”或“脫水劑”);(3)實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用是_______(填標(biāo)號);A.中和乙酸和乙醇
B.加速酯的生成,提高其產(chǎn)率C.中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分層析出(4)反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是_______(填標(biāo)號);A.沒有氣泡冒出,溶液不分層
B.有細(xì)小的氣泡冒出,溶液分層,無色油狀液體在上層C.溶液分層,無色油狀液體在下層(5)若化學(xué)興趣小組同學(xué)經(jīng)分離得到純乙酸乙酯8.8g,則理論上參加反應(yīng)的乙醇的質(zhì)量是_______g?!敬鸢浮?1)防止倒吸(1分)(2)催化劑(1分)(3)C(2分)(4)B(2分)(5)4.6(2分)【解析】(1)球形干燥管體積大,可以防止倒吸;(2)由反應(yīng)原理:CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do6(△))CH3COOCH2CH3+H2O,濃硫酸的主要作用是作催化劑;(3)飽和碳酸鈉溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分層析出,故選C;(4)飽和碳酸鈉溶液可吸收乙醇、除去乙酸時放出二氧化碳?xì)怏w,而乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液,密度比水小,溶液分層,上層無色油體液體,所以反應(yīng)結(jié)束時D中的現(xiàn)象是有細(xì)小的氣泡冒出,溶液分層,無色油狀液體在上層,故選B;(5)由反應(yīng)原理:CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do6(△))CH3COOCH2CH3+H2O,得到純乙酸乙酯8.8g,由關(guān)系式乙酸~乙酸乙酯,則理論上參加反應(yīng)的乙醇的質(zhì)量為m=4.6g。19.(12分)過多的NOx排放,往往會產(chǎn)生污染。某研究性小組探究NO與熾熱的銅粉反應(yīng),設(shè)計如下已知:能被酸性高錳酸鉀溶液氧化成NO3-,此體系中產(chǎn)生的NO3-濃度較稀。(1)實驗開始前,檢查裝置氣密性涉及到以下操作,給出合理的操作順序:將F中的長導(dǎo)管插入液面以下___________:→___________→___________→________→________→_________(操作可重復(fù)使用)。①關(guān)閉彈簧夾a,打開彈簧夾b
②觀察F中的現(xiàn)象
③用酒精燈加熱A中三頸燒瓶
④撤走酒精燈(2)裝置B的作用___________。(3)反應(yīng)一段時間后,裝置D中銅粉變黑,寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。(4)實驗過程中,裝置E中溶液顏色變淺,則裝置E發(fā)生的離子方程式為___________;請設(shè)計一種簡單的實驗方案,證明氧化產(chǎn)物為NO3-___________。(5)實驗前和實驗結(jié)束時,都需通一段時間的N2,目的分別是___________、___________。(6)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置A溶液呈綠色,而不顯藍(lán)色;甲認(rèn)為是該溶液中硝酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,而乙認(rèn)為是該溶液溶解了生成的氣體所致。設(shè)計方案來判斷甲或乙哪種合理,下列方案中不可行的是___________。A.加水稀釋綠色溶液,觀察顏色變化B.加熱該綠色溶液,觀察顏色變化C.向該綠色溶液中通入氮氣,觀察顏色變化D.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化【答案】(1)①③②④②(2分)(2)將NO2轉(zhuǎn)化為NO(1分)(3)2Cu+2NO2CuO+N2(1分)(4)
4H++3MnO4-+5NO=5NO3-+3Mn2++2H2O(2分)
取E中少量溶液,加入銅粉,若有無色氣體產(chǎn)生此氣體在試管口變?yōu)榧t棕色,則為NO3-(2分)(5)
實驗前通N2,排盡空氣,防止空氣中氧氣干擾實驗
實驗后通N2,排盡裝置內(nèi)的NO,防止拆卸時產(chǎn)生污染性氣體(2分)(6)A(2分)【解析】裝置A中銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮;裝置B中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮;一氧化氮通過五氧化二磷進(jìn)行干燥;在裝置D中一氧化氮與銅粉在加熱條件下反應(yīng);裝置E中酸性高錳酸鉀溶液用于除去未反應(yīng)的一氧化氮;通過題干可知,裝置F用于檢查裝置氣密性。(1)實驗開始前,檢查裝置氣密性的方法為:將F中的長導(dǎo)管插入液面以下,關(guān)閉彈簧夾a,打開彈簧夾b,用酒精燈加熱A中三頸燒瓶,觀察F中是否產(chǎn)生氣泡,然后撤走酒精燈,觀察F中是否有液柱,若加熱三頸燒瓶時F中產(chǎn)生氣泡,撤走酒精燈后F中又出現(xiàn)液柱,說明裝置氣密性良好,因此順序為:①③②④②。(2)裝置A中銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,裝置B中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,因此裝置B的作用是將二氧化氮轉(zhuǎn)化為一氧化氮。(3)反應(yīng)一段時間后,裝置D中銅粉變黑,說明一氧化氮與銅反應(yīng)生成了氧化銅,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Cu+2NO2CuO+N2。(4)已知NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化成NO3-,高錳酸鉀被還原為錳離子,依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知,反應(yīng)的離子方程式為::4H++3MnO4-+5NO=5NO3-+3Mn2++2H2O;要證明氧化產(chǎn)物為NO3-,可依據(jù)酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性設(shè)計方案,方法為:取E中少量溶液,加入銅粉,若有無色氣體產(chǎn)生此氣體在試管口變?yōu)榧t棕色,則為NO3-。(5)一氧化氮能與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,加熱條件下銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,因此實驗前通入一段時間氮氣的目的是:排盡空氣,防止空氣中氧氣干擾實驗;一氧化氮有毒,會污染空氣,因此實驗結(jié)束時通入一段時間氮氣的目的是:排盡裝置內(nèi)的NO,防止拆卸時產(chǎn)生污染性氣體。(6)A.加水稀釋綠色溶液,硝酸銅濃度降低,同時二氧化氮和水反應(yīng),不能驗證溶液顏色變化的原因,該方案不可行,A符合題意;B.若是因為溶解了生成的氣體導(dǎo)致該溶液呈綠色,則加熱該綠色溶液,二氧化氮氣體逸出,可通過顏色的變化判斷兩位同學(xué)的觀點是否正確,該方案可行,B不符合題意;C.若是因為溶解了生成的氣體導(dǎo)致該溶液呈綠色,則向該綠色溶液中通入氮氣,可將二氧化氮氣體排出,可通過顏色變化判斷兩位同學(xué)的觀點是否正確,該方案可行,C不符合題意;D.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,若飽和溶液顏色變?yōu)榫G色,可判斷乙同學(xué)的觀點是否正確,該方案可行,D不符合題意;答案選A。20.(12分)為了探究某鹽X(僅含三種短周期元素,摩爾質(zhì)量介于100~200g·molˉ1)的組成和性質(zhì),設(shè)計并完成了如下實驗。已知:A、B、C均為純凈物,B、C組成元素相同。請回答:(1)組成X的3種元素是___________(填元素符號),X的化學(xué)式是___________。(2)寫出固體C與BaCl2/H2O2反應(yīng)的離子方程式___________。(3)X溶液在空氣中易被氧化。某課題小組測得0.05mol·L-1X溶液在空氣中pH變化,如圖所示:
寫出0~t1段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。②設(shè)計實驗檢驗t3時刻后溶液中的主要陰離子___________。(4)有同學(xué)預(yù)測X也能與稀硫酸反應(yīng),現(xiàn)象與固體B和稀硫酸反應(yīng)相同。你是否支持他的觀點并說明理由_______________________________?!敬鸢浮?1)Na、S、O(2分)Na2S2O4(2分)(2)SO32-+Ba2++H2O2=BaSO4↓+H2O(2分)(3)2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3(2分)取樣,滴加足量鹽酸,再加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀說明有SO42-(2分)(4)X(Na2S2O4)中S為+3價,與B(Na2S2O3)中+2價S類似,處于中間價,在酸性條件下也能發(fā)生歧化反應(yīng)生成S和SO2(2分)【解析】(1)氣體A能使品紅溶液褪色,則A為二氧化硫且物質(zhì)的量為0.1mol,溶液D的焰色實驗為黃色,說明含有鈉元素,因此組成X的3種元素是Na、S、O,固體C在雙氧水作用下與足量氯化鋇反應(yīng),說明固體C為亞硫酸鈉,且根據(jù)生成硫酸鋇沉淀23.3g即物質(zhì)的量為0.1mol,得到亞硫酸鈉物質(zhì)的量為n(Na2SO3)=0.1mol,固體B加稀硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、黃色沉淀S(物質(zhì)的量為0.1mol)和溶液D(硫酸鈉),則固體B為硫代硫酸鈉,根據(jù)Na2S2O3~S,因此n(Na2S2O3)=0.1mol,即質(zhì)量為15.8g,氣體A(SO2)物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)元素守恒得到n(Na)=0.2mol+0.2mol=0.4mol,n(S)=0.1mol+0.2mol+0.1mol=0.4mol,n(O)=0.3mol+0.3mol+0.2mol=0.8mol,因此X的化學(xué)式是Na2S2O4;(2)根據(jù)前面得到固體C為亞硫酸鈉,其與BaCl2/H2O2反應(yīng)的離子方程式SO32-+Ba2++H2O2=BaSO4↓+H2O;(3)①X溶液在空氣中易被氧化,在空氣中酸性逐漸增強(qiáng),因此0~t1段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3;②在t3時刻溶液的pH=1,說明生成了二元強(qiáng)酸,因此溶液中的主要陰離子是硫酸根,一般檢驗方法是取樣,滴加足量鹽酸,再加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀說明有SO42-;(4)X(Na2S2O4)中S為+3價,與B(Na2S2O3)中+2價S類似,處于中間價,
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