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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大版必修2化學上冊階段測試試卷461考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、如圖所示裝置;開關K閉合時,電流表指針發(fā)生偏轉,下列有關開關K閉合時的說法正確的是()
A.b極是負極B.a極電極反應式為H2-2e-===2H+C.當裝置中有1mol電子通過時,右池產(chǎn)生標準狀況下5.6L氣體D.電池總反應式為2H2+O2===2H2O2、如圖所示是元素周期表的一部分;X;Y、Z、W均為短周期元素,若W原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的7/10。則下列說法中不正確的是。
A.原子半徑由大到小排列順序Z>Y>XB.Y元素的兩種同素異形體在常溫下都是氣體C.最高價氧化物對應水化物的酸性W>ZD.陰離子半徑由大到小排列順序Z>W>Y3、Na3N是離子化合物,它和水作用可產(chǎn)生NH3。下列敘述正確的是A.Na+和N3-的電子層結構都與氖原子相同B.Na+的半徑大于N3-的半徑C.Na3N與足量的鹽酸反應后生成一種鹽D.在Na3N與水的反應中,Na3N作還原劑4、將二氧化碳轉化為燃料是目前的研究熱點,2017年《科學》雜志報道的一種將CO2轉化為烴和醇的裝置如圖所示。下列說法正確的是。
A.圖中能量轉化的方式只有1種B.裝置工作時,H+向X極區(qū)移動,Y極周圍溶液的pH增大C.X極上得到CH3OH的電極反應式為2CO2+4H2O+12e-==2CH3OH+3O2D.若X極生成1molC2H4和lmolCH3OH,電路中流過18mol電子5、一種新型燃料電池,用兩根金屬作電極插入KOH溶液中,然后向兩極分別通入甲烷和氧氣,其電極反應分別為X極:CH4+10OH--8e-==CO+7H2O;Y極:4H2O+2O2+8e-=8OH-。下列關于此燃料電池的說法錯誤的是()A.X為負極,Y為正極B.工作一段時間后,KOH的物質的量減少C.該電池工作時,X極附近溶液的堿性增強D.在標準狀況下,通入5.6LO2完全反應后,有1mol電子發(fā)生轉移6、科學家已獲得了氣態(tài)分子,其結構為正四面體(如圖所示)。已知斷裂鍵吸收能量,斷裂鍵吸收能量。下列說法正確的是()
A.屬于新型化合物B.轉化為時要吸收能量C.分子中只存在非極性共價鍵D.轉化為的過程中沒有化學鍵的斷裂與生成7、下列各裝置中靈敏電流計指針會發(fā)生偏轉的是()A.B.C.D.8、銀質器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。將變黑的銀質器皿放入下圖裝置;一段時間后黑色會褪去。下列說法正確的是()
A.鋁片為負極,鹽橋中陽離子進入a燒杯中B.銀器的電極反應式為:Ag2S+2e-=2Ag+S2-C.銀器黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為白色AgClD.當外電路中流過0.02mol電子時銀器增重2.16g評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、錳及其化合物用途廣泛,工業(yè)上可用作脫硫劑;催化劑。
(1)工業(yè)上由二氧化錳通過鋁熱反應制備錳,寫出反應的化學方程式__________________。
(2)制備KMnO4的最佳方法是電解法,實驗室以鎳片(不參與反應)和鐵絲作電極,電解K2MnO4的水溶液(綠色)制備KMnO4;裝置如圖:
①A應與直流電源的_______極相連接,鐵絲電極的電極反應式為___________________________。
②電解的總反應的離子方程式為________________________________,電解一段時間后,溶液的pH________________。(“升高”“降低”“不變”)10、某溫度時;在2L密閉容器中X;Y、Z三種氣態(tài)物質的物質的量(n)隨時間(t)變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應的化學方程式為_______。
(2)反應開始至2min,用Z表示的平均反應速率為_______,此時Y的轉化率是_______。
(3)下列能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是_______(填序號)
A.體系內(nèi)混合氣體的平均相對分子質量不再變化。
B.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化。
C.單位時間內(nèi)每消耗3molX;同時生成2molZ
D.X的體積分數(shù)不再發(fā)生變化。
E.混合氣體的密度不再發(fā)生改變11、工業(yè)上用氨氣和氫氣直接合成氨;并通過下列轉化過程制備硝酸:
(1)上述物質中為紅棕色氣體的是____(填化學式);
(2)NH3溶于水所得溶液呈___(填“酸性”;“堿性”或“中性”);
(3)配平NO2→HNO3的化學方程式:3NO2+H2O=___HNO3+NO。12、科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池,其效率更高,可用于航空航天。如圖1所示裝置中,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導正極生成的O2-(O2+4e-=2O2-)。
(1)c電極的名稱為___,d電極上的電極反應式為___。
(2)如圖2所示用石墨電極電解100mL0.5mol·L-1CuSO4溶液,a電極上的電極反應式為___。
(3)若a電極產(chǎn)生56mL(標準狀況)氣體,則所得溶液中的c(H+)=___(不考慮溶液體積變化),若要使電解質溶液恢復到電解前的狀態(tài),可加入___(填字母)。
a.CuOb.Cu(OH)2c.CuCO3d.Cu2(OH)2CO313、天然氣是一種清潔能源和重要化工原料;瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害。天然氣和瓦斯的主要成分都是甲烷。
(1)下列事實能說明CH4分子呈正四面體結構的是___________
A.CH4分子的4個C-H共價鍵鍵長相等。
B.CH4分子中每個鍵角都是109°28′
C.CCl4的沸點高于CH4的。
D.CH2F2沒有同分異構體。
(2)一種瓦斯分析儀能夠在煤礦巷道中的甲烷濃度達到一定濃度時,可以通過傳感器顯示。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如下圖所示,其中的固體電解質是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關敘述正確的是___________
A.瓦斯分析儀工作時,電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
B.電極b是正極,固體電解質中O2-由電極b流向電極a
C.電極a的反應式為:CH4+4O2-_8e-=CO2+2H2O
D.當固體電解質中有1molO2-通過時;電子轉移4mol
(3)現(xiàn)有a、b;c、d四種烴;分子結構如下圖所示:
①其中與甲烷的通式相同的烴是___________
②a能使溴的四氯化碳溶液褪色,寫出發(fā)生反應的化學方程式___________,反應類型為___________
③a在一定條件下能生成高分子化合物,寫出發(fā)生反應的化學方程式___________,反應類型為___________評卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)14、植物油、動物脂肪和礦物油都是油脂。(____)A.正確B.錯誤15、煤油燃燒是放熱反應。_______A.正確B.錯誤16、干電池根據(jù)電池內(nèi)的電解質分為酸性電池和堿性電池。(_______)A.正確B.錯誤17、CH3CH2CH2CH3在光照下與氯氣反應,只生成1種一氯代烴。(____)A.正確B.錯誤18、煤和石油都是混合物____A.正確B.錯誤19、化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。_____A.正確B.錯誤20、熱化學方程式中,化學計量數(shù)只代表物質的量,不代表分子數(shù)。____A.正確B.錯誤21、C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ·mol-1(燃燒熱)。_____22、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包裝。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分四、推斷題(共2題,共14分)23、F是新型降壓藥替米沙坦的中間體;可由下列路線合成:
(1)A→B的反應類型是_________,D→E的反應類型是_____;E→F的反應類型是。
__________。
(2)寫出滿足下列條件的B的所有同分異構體______(寫結構簡式)。
①含有苯環(huán)②含有酯基③能與新制Cu(OH)2反應。
(3)C中含有的官能團名稱是________。已知固體C在加熱條件下可溶于甲醇,下列C→D的有關說法正確的是_________。
a.使用過量的甲醇,是為了提高D的產(chǎn)率b.濃硫酸的吸水性可能會導致溶液變黑。
c.甲醇既是反應物,又是溶劑d.D的化學式為
(4)E的同分異構體苯丙氨酸經(jīng)聚合反應形成的高聚物是__________(寫結構簡式)。
(5)已知在一定條件下可水解為和R2-NH2,則F在強酸和長時間加熱條件下發(fā)生水解反應的化學方程式是____________________________。24、X;Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素;M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題:
⑴L的元素符號為________;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號表示)。
⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構成分子A和B,A的電子式為___,B的結構式為____________。
⑶硒(Se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數(shù)為_______,其最高價氧化物對應的水化物化學式為_______。該族2~5周期元素單質分別與H2反應生成lmol氣態(tài)氫化物的反應熱如下,表示生成1mol硒化氫反應熱的是__________(填字母代號)。
a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1
⑷用M單質作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應式:______________;由R生成Q的化學方程式:_______________________________________________。評卷人得分五、有機推斷題(共4題,共28分)25、化工生產(chǎn)中可用CO2和H2在一定條件下制得烯烴。下圖是由煤焦油、CO2和H2合成橡膠和TNT的路線:
請回答下列問題:
(1)工業(yè)上煤通過___________(填“干餾”;“蒸餾”或“分餾”)制取煤焦油。
(2)反應①、⑥的反應類型為___________、___________。
(3)反應②、③的化學方程式分別為___________、___________;
(4)D的名稱為___________;E的結構簡式為___________。
(5)D與足量在一定條件下反應生成F,F(xiàn)的一氯代物共有___________種。26、A是一種重要的化工原料;它的產(chǎn)量可以衡量一個國家石油化工水平的高低。A;B、C、D在一定條件下存在如下轉化關系(部分反應條件、產(chǎn)物被省略)。
(1)請寫出A的結構簡式_____________________;
(2)寫出反應B+C→D的化學方程式__________________________________________;
(3)使1molA與氯氣發(fā)生完全加成反應,然后使該加成反應的產(chǎn)物與氯氣在光照的條件下發(fā)生完全取代反應,則兩個過程中消耗的氯氣的總的物質的量是________mol;
(4)制備D的實驗裝置圖如圖所示:收集產(chǎn)物的試管中盛放的液體為______________;
裝置中長頸漏斗除起冷凝作用外,另一重要作用是:_________________。
27、功能高分子P結構簡式為其合成路線如下:
已知:①A是一種烴的含氧衍生物;它的質譜圖如圖。
②—CHO+
③醇容易被硝酸氧化。
(1)A的結構簡式為___________。
(2)C中官能團的名稱為______________。要檢驗C中的含氧官能團,下列可選用的試劑有________(填選項的序號)
A.新制的氫氧化銅B.溴水C.酸性高錳酸鉀溶液D.濃硫酸。
(3)E→F的化學方程式為__________________。
(4)H的結構簡式為__________。
(5)以甲苯為原料,選用必要的無機試劑合成H,寫出合成路線_________。(合成路線常用的表示方式為:AB目標產(chǎn)物)28、有機物A;B、C、D有如下轉化關系。回答下列問題:
(1)乙烯的電子式為_______,分子中含有的共價鍵類型有_______(填極性鍵或非極性鍵)。
(2)寫出下列反應的化學方程式和有機反應類型:
反應④_______,反應類型:________;反應⑤________,反應類型:________。
(3)反應②和反應③都可以用來制備物質B,反應②的條件為_________。
(4)某單烯烴通過加成反應得到的某烷烴的相對分子質量為86,則該烯烴的分子式為____,該烷烴存在多種同分異構體,請寫出只能由一種烯烴加成得到的烷烴的結構簡式:_______,并用系統(tǒng)命名法命名:_________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
該反應中,a極通入的氫氣失電子發(fā)生氧化反應為負極,b極通入的氧氣得電子發(fā)生還原反應為正極;據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.根據(jù)以上分析,b極為正極;故A錯誤;
B.a(chǎn)極氫氣失電子發(fā)生氧化反應為負極,電極反應式為H2-2e-+2OH-═2H2O;故B錯誤;
C.右池b極上通入的氧氣得到電子;發(fā)生還原反應,為正極,沒有氣體放出,故C錯誤;
D.a(chǎn)極氫氣失電子發(fā)生氧化反應為負極,反應式為H2-2e-+2OH-═2H2O,b極為正極,反應式為O2+4e-+4H+=2H2O,所以總反應式為:2H2+O2=2H2O;故D正確;
故選D。2、A【分析】試題分析:X;Y、Z、W均為短周期元素;若w原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的7/10,則W原子其內(nèi)層電子總數(shù)為10,最外層電子數(shù)為7,故W是Cl元素;由X、Y、Z、W在周期表中的位置關系可知,Z為S元素;Y為O元素;X為N元素,則A、同周期元素的從左到右原子半徑逐漸減小,則X>Y,Z>W(wǎng),同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,且原子核外電子層數(shù)越多,半徑越大,則W>X,所以原子半徑大小順序為Z>W(wǎng)>X>Y,即原子半徑Z>X>Y,故A錯誤;B、Y為O元素;Y元素的兩種同素異形體為氧氣和臭氧,在常溫下都是氣體,故B正確;C、同周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強,所以非金屬性W>Z,元素的非金屬性越強,對應最高價氧化物的水化物的酸性越強,所以最高價氧化物對應水化物的酸性:W>Z,故C正確;D、核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑X>Y,Z>W(wǎng);最外層電子數(shù)相同,電子層越多半徑越大,所以W>X,所以陰離子半徑由大到小排列順序Z>W(wǎng)>X>Y,故D正確,故選:A。
考點:考查位置結構性質的相互關系應用3、A【分析】【詳解】
A、Na位于第三周期第IA族,N位于第二周期第VA族,Ne位于第二周期0族,Na+、N3-的電子層結構與Ne原子相同;故A正確;
B、核外電子排布相同,半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小,即Na2+小于N3-的半徑;故B錯誤;
C、Na3N與H2O反應生成NaOH和NH3,Na3N與鹽酸反應則生成NaCl和NH4Cl;兩種鹽,故C錯誤;
D、Na3N與H2O反應:Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑,不存在化合價的變化,此反應不屬于氧化還原反應,故D錯誤。4、D【分析】A項,如圖所示,至少有太陽能、電能、化學能三種能量轉化的方式,故A錯誤;B項,如圖所示,X為陰極、Y為陽極,氫離子通過質子交換膜向陰極(X極)區(qū)移動,陽極(Y極)發(fā)生氧化反應:6H2O+12e-=6H++3O2,所以Y極周圍溶液的pH減小,故B錯誤;C項,X極(陰極)上發(fā)生還原反應生成CH3OH,電極反應式為:CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O,故C錯誤;D項,2molCO2生成1molC2H4,1molCO2生成lmolCH3OH,C元素化合價都是由+4價降為-2價,所以若X極生成1molC2H4和lmolCH3OH;電路中流過的電子為:3×[4-(-2)]mol=18mol,故D正確。
點睛:本題考查電解原理,注意結合圖示分析,用好圖示信息,如圖為太陽能電池提供電能實現(xiàn)將CO2轉化為烴和醇的裝置,屬于電解池,涉及氧化還原反應,遵循氧化還原反應原理,由此判斷CO2作氧化劑發(fā)生還原反應,根據(jù)電源正負極判斷電解池的陰陽極,結合電解原理及質子交換膜的特點正確書寫電極反應式,可根據(jù)得失電子守恒判斷電路中流過的電子。5、C【分析】【分析】
燃料電池中;通入燃料的一極為負極,還原劑失去電子發(fā)生氧化反應,電子沿著導線流向正極,通入助燃物的一極為正極,正極上發(fā)生還原反應,內(nèi)電路中陰離子移向負極;陽離子移向正極,據(jù)此回答;
【詳解】
A.已知X極上發(fā)生反應:CH4+10OH--8e-==CO+7H2O;是氧化反應,故X為負極,則Y為正極,A正確;
B.X極上反應:CH4+10OH--8e-==CO+7H2O;Y極上反應:4H2O+2O2+8e-=8OH-。電子數(shù)守恒,則負極消耗的OH-比正極生產(chǎn)的OH-多;故工作一段時間后,KOH的物質的量減少,B正確;
C.X極上反應消耗OH-;故該電池工作時,X極附近溶液的堿性減弱,C不正確;
D.從反應4H2O+2O2+8e-=8OH-知,在標準狀況下,通入5.6LO2完全反應后;有1mol電子發(fā)生轉移,D正確;
答案選C。6、C【分析】【詳解】
A.是只含一種元素的純凈物,所以為單質;選項A錯誤;
B.氣體中含有鍵,可生成形成鍵,則氣體轉化為時,斷裂化學鍵吸收的熱量為形成化學鍵放出的熱量為反應放熱,放出的熱量為選項B錯誤;
C.同種非金屬元素原子之間形成非極性鍵,根據(jù)題圖可知,該分子中只存在非極性鍵;選項C正確;
D.化學反應的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成,轉化為的過程發(fā)生化學變化;所以有化學鍵的斷裂和形成,選項D錯誤。
答案選C。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.不滿足活性不同的兩電極;A錯;
B.不滿足活性不同的兩電極;B錯;
C.完全符合構成原電池的“四大基本要素”;C正確;
D.不滿足閉合回路;D錯。
答案選C8、B【分析】【分析】
【詳解】
A.由于金屬活動性Al>Ag,所以Al為原電池的負極,負極上Al失去電子變?yōu)锳l3+進入溶液;a燒杯中陽離子增多,根據(jù)溶液呈電中性,鹽橋中陰離子進入a燒杯中,A錯誤;
B.由于金屬活動性Al>Ag,所以Ag為原電池的正極,銀器上得到電子,發(fā)生還原反應,電極反應式為:Ag2S+2e-=2Ag+S2-;B正確;
C.根據(jù)選項B分析可知銀器黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為Ag單質;沒有產(chǎn)生AgCl白色沉淀,C錯誤;
D.當外電路中流過0.02mol電子時,反應產(chǎn)生0.02molAg單質,消耗0.01molAg2S;銀器質量會減輕0.32g,D錯誤;
故答案為B。二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】【分析】
(1)二氧化錳通過鋁熱反應制備錳;同時生成氧化鋁;
(2)電解總反應為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,鐵絲作陰極,陰極上氫離子得電子,陰極的電極方程式2H++2e-=H2↑,鎳片為陽極,陽極反應為MnO42--e-═MnO4-;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)二氧化錳通過鋁熱反應制備錳,同時生成氧化鋁,發(fā)生反應的化學方程式為4Al+3MnO22Al2O3+3Mn;
(2)①根據(jù)電解總反應為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑可知,鐵沒有參與反應,所以鐵絲為陰極,則A應與直流電源的負極相連,陰極的電極方程式2H++2e-=H2↑;
②電解總反應為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑,其離子方程式為:2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH-+H2↑,電解時生成氫氧根離子,所以溶液的堿性增強,pH變大?!窘馕觥?Al+3MnO22Al2O3+3Mn負2H++2e-=H2↑2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH-+H2↑變大10、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由圖象可知,反應中X、Y的物質的量減少,應為反應物,Z的物質的量增多,應為生成物,當反應進行到2min時,X、Y的物質的量不變且不為0,屬于可逆反應,Δn(Y)=0.1mol,Δn(X)=0.3mol,Δn(Z)=0.2mol,則Δn(Y):Δn(X):Δn(Z)=1:3:2,參加反應的物質的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比,則反應的方程式為:3X+Y2Z;
(2)反應開始至2min末,Z的反應速率v(Z)==0.05mol/(L?min),此時Y的轉化率是=90%;
(3)A.反應前后氣體物質的量變化;混合氣體的平均相對分子質量不隨時間的變化而變化說明反應達到平衡狀態(tài),故A符合;
B.反應前后氣體物質的量變化;容器內(nèi)氣體的壓強不隨時間的變化而變化說明反應達到平衡狀態(tài),故B符合;
C.單位時間內(nèi)每消耗3molX;同時生成2molZ,均表示正反應速率,反應始終按該比例進行,故C不符合;
D.X的體積分數(shù)不再發(fā)生變化;說明反應達到平衡狀態(tài),故D符合;
E.氣體質量和容器體積始終不變;混合氣體的密度一直不隨時間的變化而變化,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故E不符合;
故選ABD。【解析】3X+Y2Z0.05mol/(L?min)90%ABD11、略
【分析】【分析】
氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑的條件下反應生成氨氣,氨氣在催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成無色NO;NO與氧氣反應生成紅棕色氣體NO2;NO2和水反應生成硝酸和NO。
【詳解】
(1)NO2是紅棕色氣體,上述物質中為紅棕色氣體是NO2;
(2)NH3溶于水發(fā)生反應所得溶液呈堿性;
(3)NO2和水反應生成硝酸和NO,N元素化合價由+4升高為+5、由+4降低為+2,根據(jù)得失電子守恒配平化學方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO?!窘馕觥竣?NO2②.堿性③.212、略
【分析】【分析】
圖1是原電池;依據(jù)電流流向是從正極經(jīng)外電路流向負極可知,c為正極,d為負極;
圖2有外接電源,為電解池裝置,a與電源正極相連,為陽極,b為陰極;據(jù)此分析回答。
【詳解】
(1)由分析可知,圖1中c為正極,d為負極,燃料電池中,燃料在負極失電子,被氧化,結合電解質、電荷守恒、原子守恒可得:負極電極反應為:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,故答案為:正極;CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O;
由上面分析可知,圖2中:a電極為電解池中的陽極,因為是惰性電極,所以溶液中水電離的氫氧根離子在陽極失電子,被氧化,發(fā)生的電極反應為4OH--4e-=2H2O+O2↑(2H2O-4e-=O2↑+4H+),故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑(2H2O-4e-=O2↑+4H+);
(3)由4OH--4e-=2H2O+O2↑可知,當產(chǎn)生1mol氧氣時,消耗4molOH-,同時產(chǎn)生4molH+,本題中:a電極產(chǎn)生標準狀況氧氣,物質的量為消耗氫氧根離子物質的量為0.0025mol×4=0.01mol,故溶液中生成氫離子物質的量為則c(H+)0.1mol·L-1。陰極,也就是b極,發(fā)生的反應為:Cu2++2e-=Cu,所以電解總反應為:由總反應可知:電解溶液的過程中,每損失2個Cu原子,就損失2個O原子,相當于損失一個CuO,為了使溶液;恢復原濃度,應加入:
a.損失CuO;加入一定的CuO可以恢復原狀,a正確;
b.Cu(OH)2加進去比CuO多了1個H2O,b錯誤;
c.CuCO3看似多了CO2,但實際上加入后CuCO3和電解產(chǎn)生的硫酸反應生成CO2逸到空氣中去了;相當于CuO,c正確;
d.和b同理,多了H2O;d錯誤;
綜上所述:ac正確。
故答案為:1mol·L-1;ac。
【點睛】
電解池電極反應的書寫,水電離的H+或OH-放電時,電極反應可用H+或OH-代替H2O,但是總反應必須寫H2O。【解析】正極CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O4OH--4e-=2H2O+O2↑(2H2O-4e-=O2↑+4H+)0.1mol·L-1ac13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)A.甲烷無論是正四面體結構還是平面正方形;它的4個碳氫鍵的鍵長都相等,故A錯誤;
B.甲烷若為平面正方形,每個鍵角都是90°;現(xiàn)CH4分子中每個鍵角都是109°28′;說明甲烷分子呈正四面體結構,故B正確;
C.四氯化碳的相對分子質量大于甲烷的相對分子質量,所以甲烷無論是正四面體結構還是平面正方形,CCl4的沸點均高于CH4的沸點,不能證明CH4分子呈正四面體結構;故C錯誤;
D.甲烷若為平面正方形結構,則CH2F2有2種結構,即CH2F2存在同分異構體;若CH2F2沒有同分異構體,可以說明CH4分子呈正四面體結構;故D正確;
故選BD;
(2)甲烷與空氣組成的燃料電池,甲烷在負極發(fā)生氧化反應;氧氣在正極發(fā)生還原反應;所以根據(jù)圖示可知,電極a為負極,電極b為正極;電解質為固體Y2O3-Na2O;
A.電子只能從負極經(jīng)過外電路流向正極,即電子由電極a流向電極b;電流的流向與之相反,但是電流不能流經(jīng)內(nèi)電路,故A錯誤;
B.結合以上分析可知,電極b是正極,陰離子向負極移動,固體電解質中O2-由電極b流向電極a;故B正確;
C.結合以上分析可知,電極a為負極,甲烷在此極發(fā)生氧化反應,反應式為:CH4+4O2-_8e-=CO2+2H2O;故C正確;
D.根據(jù)負極電極反應式:CH4+4O2-_8e-=CO2+2H2O可知,當固體電解質中有1molO2-通過時;電子轉移2mol,故D錯誤;
故選BC;
(3)根據(jù)a、b、c、d四種烴的分子結構圖,可知a為乙烯,分子式為C2H4;b為苯,分子式為C6H6;c為正丁烷,分子式為C4H10;d為2-甲基丙烷,分子式為C4H10;
①烷烴通式為CnH2n+2;甲烷屬于飽和烷烴,其中與甲烷的通式相同的烴是cd;
②a為乙烯,能夠與溴發(fā)生加成反應,反應的化學方程式為:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;反應類型為加成反應;
③a為乙烯,a在一定條件下能生成高分子化合物聚乙烯,反應的化學方程式為:nCH2=CH2反應類型為加聚反應(聚合反應)。【解析】BDBCcdCH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br加成反應nCH2=CH2加聚反應(聚合反應)三、判斷題(共9題,共18分)14、B【分析】【詳解】
在室溫下呈液態(tài)的油脂稱為油,如花生油、桐油等;在室溫下呈固態(tài)的油脂稱為脂肪,如牛油、豬油等,所以植物油、動物脂肪都是油脂。礦物油是多種烴的混合物,經(jīng)石油分餾得到的烴,不屬于油脂,故該說法錯誤。15、A【分析】【詳解】
煤油燃燒時放出熱量,屬于放熱反應,故正確;16、A【分析】【詳解】
干電池根據(jù)電池內(nèi)的電解質分為酸性電池和堿性電池,正確。17、B【分析】【分析】
【詳解】
丁烷分子中含有兩種氫原子,故與氯氣取代時,可生成兩種一氯代烴,即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,題干說法錯誤。18、A【分析】【詳解】
煤和石油都是復雜的混合物,故對;19、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能儲存在植物中,植物、動物軀體經(jīng)過幾百萬年復雜的物理、化學變化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能,正確。20、A【分析】【分析】
【詳解】
熱化學方程式中,?H的單位中“mol-1”指“每摩爾反應”,故熱化學方程式中,化學計量數(shù)只代表物質的量,不代表分子數(shù),?H必須與化學方程式一一對應;正確。21、×【分析】【分析】
【詳解】
燃燒熱的定義為1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量,H應生成液態(tài)水,故錯誤?!窘馕觥垮e22、B【分析】【詳解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包裝,故錯誤。四、推斷題(共2題,共14分)23、略
【分析】【分析】
C與甲醇反應生成D,由D的結構可知C為B與濃硝酸發(fā)生取代反生成C,則B為A發(fā)生氧化反應生成B,D中硝基被還原為氨基生成E,E與CH3CH2CH2COCl發(fā)生取代反應生成F;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)以上分析,A到B反應為氧化反應,D到E是與H2反應;故為還原反應,E到F為氨基與羧基之間發(fā)生取代反應。
故答案為氧化反應;還原反應;取代反應;
(2)B為除苯環(huán)外,不飽和度為1。那么能與Cu(OH)2反應,即含有醛基,同時含有酯基,其同分異構體中則必須有剩下一個C可以選擇連在其與苯環(huán)之間,以及直接連在苯環(huán)上形成甲基有鄰、間、對,共4種。即為
故答案為
(3)C中官能團為硝基-NO2、羧基-COOH;此反應為可逆反應,加過量甲醇可使平衡正向移動,使得D的產(chǎn)率增高,對于高分子有機物濃硫酸有脫水性,反應中甲醇既能與C互溶成為溶劑,又作為反應物,故b錯誤;a;c、d項正確。
故答案為硝基;羧基;a、c、d;
(4)苯丙氨酸可推出其結構簡式為
經(jīng)聚合反應后的高聚物即為
(5)由題目已知條件可知F中的肽鍵和酯基會發(fā)生水解,所以化學方程式為【解析】氧化反應還原反應取代反應硝基、羧基a、c、d24、略
【分析】【詳解】
M是地殼中含量最高的金屬元素;則M是Al。又因為X;Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大,且X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素,所以X是H、Y是C,Z是N,L是O。
(1)L是O;鋁元素的原子序數(shù)是13,位于周期表的第3周期第ⅢA族;同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大,所以原子半徑大小順序是Al>C>N>O>H。
(2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構成分子A和B分別是氨氣和肼(N2H4)。二者都是含有共價鍵的共價化合物,氨氣(A)的電子式是肼(B)的結構式是
(3)氧元素位于第ⅥA族,原子序數(shù)是8,所以Se的原子序數(shù)8+8+18=34。最高價是+6價,所以最高價氧化物對應的水化物化學式為H2SeO4。同主族元素自上而下非金屬性逐漸減弱,和氫氣化合越來越難,生成的氫化物越來越不穩(wěn)定,由于非金屬性Se排在第三位,所以表示生成1mol硒化氫反應熱的是選項b。
(4)由于鋁是活潑的金屬,所以Al作陽極時,鋁失去電子,生成鋁離子,Al3+能和HCO3-發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁白色沉淀和CO2氣體,所以陽極電極反應式可表示為Al+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑。氫氧化鋁不穩(wěn)定,受熱分解生成氧化鋁和水,反應的化學方程式為2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【點睛】
本題主要是元素“位、構、性”三者關系的綜合考查,比較全面考查學生有關元素推斷知識和靈活運用知識的能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體,考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規(guī)律的認識和掌握程度??疾榱藢W生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力?!窘馕觥縊第3周期第ⅢA族Al>C>N>O>H34H2SeO4bAl+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑2Al(OH)3Al2O3+3H2O五、有機推斷題(共4題,共28分)25、略
【分析】【分析】
苯和一氯甲烷發(fā)生取代反應生成烴A,A為和濃硝酸發(fā)生取代反應生成TNT為苯和C發(fā)生反應生成C8H9Cl,B、C中碳原子個數(shù)相同,且B為烯烴,則B為乙烯,C8H9Cl中只有一個苯環(huán),為C和苯發(fā)生的反應為取代反應,則C為CH2ClCH2Cl,B生成C的反應為加成反應;D和E發(fā)生加聚反應生成高分子化合物,則生成D的反應為消去反應,D為E為CH2=CHCH=CH2。
(1)
工業(yè)上煤通過干餾制取煤焦油;
(2)
反應①是苯和一氯甲烷發(fā)生取代反應生成烴和氯化氫,反應類型為取代反應;反應⑥是和CH2=CHCH=CH2發(fā)生加聚反應生成高分子化合物;反應類型為加聚反應;
(3)
反應②是甲苯在濃硫酸催化下發(fā)生硝化反應生成TNT和水,反應的化學方程式為+3HNO3+3H2O;反應③是乙烯與氯氣發(fā)生加成反應生成1,2-二氯乙烷,反應的化學方程式分別為CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl;
(4)
D是名稱為苯乙烯;E的結構簡式為
(5)
D為D與足量在一定條件下反應生成F,F(xiàn)為分子中有6種不同化學環(huán)境下的H,F(xiàn)的一氯代物共有6種?!窘馕觥?1)干餾。
(2)取代反應加聚反應。
(3)+3HNO3+3H2OCH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl
(4)苯乙烯
(5)626、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:(1)A產(chǎn)量可以衡量一個國家石油化工水平的高低,則A應為CH2=CH2;
(2)反應B+C→D是乙醇與乙酸在濃硫酸、加熱條件下生成乙酸乙酯,反應方程式是:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
(3)使1mol乙烯與氯氣發(fā)生完全加成反應;消耗1mol氯氣,反應生成1,2-二氯乙烷,然后與氯氣在光照的條件下發(fā)生完全取代反應,消耗4mol氯氣,則兩個過程中消耗氯氣的總物質的量是5mol;
(4)實驗室制備乙酸乙酯;收集產(chǎn)物的試管中盛放的液體為飽和碳酸鈉溶液;裝置中使用長頸漏斗除起到冷凝任用外,還可以防倒吸。
【考點定位】
考查有機物推斷;乙酸乙酯的制備等;涉及烯烴、醇、羧酸、酯的性質與轉化。
【名師點晴】
依據(jù)反應規(guī)律和產(chǎn)物來推斷反應物是有機物推斷的常見題型,通常采用逆推法:抓住產(chǎn)物的結構、性質、實驗現(xiàn)象、反應類型這條主線,找準突破口,把題目中各物質聯(lián)系起來從已知逆向推導,從而得到正確結論。A產(chǎn)量可以衡量一個國家石油化工水平的高低,則A應為CH2=CH2,石蠟油發(fā)生裂解得到乙烯,乙烯與水發(fā)生加成反應生成B為CH3CH2OH,乙醇被酸性高
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