【文档说明】江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期第二次月考化学试题【精准解析】.doc,共(21)页,1017.500 KB,由小赞的店铺上传
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江西省南昌市第二中学2019—2020学年高一下学期第二次月考化学试题1.下列化学用语表达正确的是()A.HF的电子式:H+[]-B.HClO的结构式:H—Cl—OC.中子数为146的U原子:14692UD.Cl-的结构示意图:【答案】D【解析】【详解】A.HF是共价化合物,电子
式为H,故A错误;B.根据价键规律,HClO的结构式是H—O—Cl,故B错误;C.质量数=质子数+中子数,中子数为146的U原子表示为23892U,故C错误;D.Cl-核外有18个电子,Cl-的结构示意图:,故D正确;选D。2.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是A.常温常压下,2g
D2O中含中子数为NAB.1mol苯乙烯()分子中含有碳碳双键的个数为4NAC.0.5mol羟基中所含电子数为4.5NAD.28g乙烯和丙烯(C3H6)的混合气体含有的碳原子数目为2NA【答案】B【解析】【详解】A.D2O的相对分
子质量为20,2gD2O为0.1mol,一个D2O分子中含10个中子,故0.1mol含中子数为NA,选项A正确;B.1mol苯乙烯()分子中含有碳碳双键的个数为NA,选项B不正确;C.一个羟基中含有9个电子,故0.5mol羟基中所含电子数为4.5NA,选项C正确;D.乙烯
和丙烯(C3H6)的最简式为CH2,28g乙烯和丙烯(C3H6)的混合气体中含有碳原子的数目为2814×1×NA=2NA,选项D正确。答案选B。3.如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是A.甲能使酸性高
锰酸钾溶液褪色B.乙可与酸性高锰酸钾发生加成反应C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键D.丁可与乙酸发生中和反应【答案】C【解析】【分析】由比例模型可知四种常见有机物分别为甲烷、乙烯、苯、乙醇【详解】A.甲烷的化学性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色
,故A错误;B.乙烯中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,故B错误;C.苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液共热发生取代反应生成硝基苯,故C正确;D.乙醇在浓硫酸作用下可与乙酸发生取代反应生成乙酸乙酯,故D错误;故选C.4.已知互为同分异构体,下
列说法不正确的是A.z的二氯代物有三种B.x、y的一氯代物均只有三种C.x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面D.x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色【答案】B【解析】A,z为立方烷,z中只有1种H原子,z的一氯代物只有1种,z的
二氯代物有3种(2个氯分别处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线),A项正确;B,x中有5种H原子,x的一氯代物有5种,y中有3种H原子,y的一氯代物有3种,B项错误;C,x中所有碳原子都为sp2杂化,结合单键可以旋转、苯和乙烯
的结构,x中所有原子可能处于同一平面,y中含2个饱和碳原子,z中8个碳原子都是饱和碳原子,y、z中所有原子不可能都处于同一平面,C项正确;D,x、y中含碳碳双键,都可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,D项正确;答案选B。点睛:本题涉及两个难点:烃的氯
代物种类的确定和分子中原子的共面问题。烃的氯代物种类的确定:(1)一氯代物种类的确定常用等效氢法:同一个碳原子上的氢原子等效,同一个碳原子上所连甲基上氢原子等效,处于对称位置的氢原子等效;(2)二氯代物种类的确定常用“定一移二”法(如z的二氯代物种类的确
定)。确定分子中共面的原子个数的技巧:(1)三键原子和与之直接相连的原子共直线(联想乙炔的结构),苯环上处于对位的2个碳原子和与之直接相连的原子共直线;(2)任意三个原子一定共平面;(3)双键原子和与之直接相连的原子共平面(联想乙烯的结构)
,苯环碳原子和与苯环直接相连的原子共平面(联想苯的结构);(4)分子中出现饱和碳原子,所有原子不可能都在同一平面上;(5)单键可以旋转;(6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。5.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),
下列叙述正确的是()A.平衡时,v正(O2)=v逆(O2)必成立B.关系式5v正(O2)=4v正(NO)总成立C.用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反应速率的数值中,v正(H2O)最小D.若投入4molNH3和5molO2,通过控制外界条件,必能生成4molNO【答案】A【解析】【
详解】A、在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态,因此平衡时,v正(O2)=v逆(O2)必成立,A正确;B、平衡时应该满足关系式4v正(O2)=5v正(NO)总成立,B不正确;C、根据反应速率之比是相应
的化学计量数之比,水的反应速率是最大的,C不正确;D、可逆反应的转化率不可能是100%的,D不正确。所以答案选A。6.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下
所示。下列说法不正确的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C—C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】分析:A项,生成CH3COOH的
总反应为CH4+CO2CH3COOH,原子利用率为100%;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量并形成C-C键;D项,催化剂只影响化学反应速率,不
影响化学平衡,不能提高平衡转化率。详解:A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1
个C-H键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C-C键,C项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。点
睛:本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响,解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。7.在372K时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器
中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是()A.前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01m
ol·L-1·s-1B.在2s时体系内压强为开始时的1.1倍C.在平衡时体系内含有N2O40.25molD.平衡时,N2O4的转化率为40%【答案】B【解析】【详解】A.2秒时NO2的浓度为0.02mol/L,则转化的N2O4的
浓度为0.01mol/L,则前2秒以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为0.01mol/L2s=0.005mol/(L.s),选项A错误;B.2秒时NO2的物质的量为5L×0.02mol/L=0.1mol,由N2O
4═2NO2可知消耗的N2O4为0.05mol,故2s时N2O4的物质的量为0.5mol-0.05mol=0.45mol,反应前后的物质的量之比等于压强之比,则在2秒时体系内的压强为开始时的0.1mol0.45mol0.5mol+=1.1倍,选项B正确;C.设转化的N2O4的物质的量为
x,则平衡时N2O4的物质的量为0.5mol-x,NO2的物质的量为2x,由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍,则0.5molx2x0.5mol−+=1.6,解得x=0.3mol,选项C错误;D.N2O4的转化率为0.3mol0.5mol×100%=
60%,选项D错误。答案选B。8.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物:+CH3X→+HX,在催化剂存在下,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是A.CH2=CH2和HClB.CH3CH3和I2C.CH2=CH2和Cl2D.CH3CH3和
HCl【答案】A【解析】【详解】根据反应+CH3X→+HX可知,苯与氯乙烷合成苯乙烷,故必须先制得纯净的一元卤乙烷。A.由CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,可由CH2=CH2和HCl制得氯乙烷,选项A符合;B.CH3CH3和I
2发生取代反应得不到纯净的卤乙烷,选项B不符合;C.CH2=CH2和Cl2发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,选项C不符合;D.CH3CH3和HCl不反应,选项D不符合;答案选A。【点睛】本题考查有机物的合成,明确信息及乙烯的加成反应特点是解答的关键。9.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图。有关
柠檬烯的分析正确的是A.它的一氯代物有6种B.它和丁基苯互为同分异构体C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上D.柠檬烯可以发生加成、取代、氧化【答案】D【解析】【详解】A.它的一氯代物可能位置为,有8种,A错误;B.它和丁基苯的分子式分别为C10H16
、C10H14,不相同,不是同分异构体,B错误;C.它的分子中,3位置的C原子和甲烷中C原子结构类似,所有的碳原子不可能在同一平面上,C错误;D.柠檬烯中含有碳碳双键,可以发生加成、氧化,含有甲基可发生取代反应,D正确;答案为D;【点睛】根据有机物中含有的官能团判断物质所具有的性质,为有机学习
的关键。10.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是()装置现象金属W不断溶解Y的质量增加W上有气体产生A.装置甲中X作原电池正极B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2++2e−=CuC.装置丙中溶液的c(H+)不变D.四种金属的活动性强弱顺序
为Z>W>X>Y【答案】C【解析】【分析】【详解】A.W不断溶解,说明W失电子,发生氧化反应,所以装置甲中W作原电池负极,A说法正确;B.装置乙中,Y的质量增加,说明溶液中铜离子在Y极得电子生成铜单质,Y电极上的反应式为Cu2++2e−=Cu
,B说法正确;C.W极有气体生成,说明氢离子得电子,生成氢气,装置丙中c(H+)减小,C说法不正确;D.甲装置中金属W不断溶解,W是负极,活泼性W>X;乙装置中Y的质量增加,Y是正极,活泼性X>Y;丙装置中W上有气体产生,W是正极,活泼性Z>W;所以四种金属的活动性强弱顺序为:Z>W>X>Y,
D说法正确;故答案为:C。【点睛】注意把握原电池中正负极的判断方法以及电极方程式的书写方法,明确较活泼金属失电子,作负极。11.少量铁片与l00mL0.01mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢.为了加快此反应
速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的①加H2O②加KNO3固体③滴入几滴浓盐酸④加入少量铁粉⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用10mL0.1mol/L盐酸.A.②⑥⑦B.③⑤⑧C.③⑦⑧D.③④⑥⑦⑧【答案】C【解析】【详解】①加水,减小了盐酸的
浓度,故反应速率变慢;②加硝酸钾固体,溶液中相当于含有硝酸,不会生成氢气;③加浓盐酸,反应速率加快且不改变H2的产量;④加入铁粉,铁与盐酸反应生成生成氢气的量增多;⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸,故反应速率变慢;⑥滴
加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量;⑦升高温度,反应速率加快;⑧改用浓度大的盐酸,反应速率加快;故选C。12.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是选项叙述Ⅰ叙述
ⅡA酸性:HCl>H2S非金属性:Cl>SB铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性构成原电池且铁作负极CNa在Cl2中燃烧的生成物含离子键NaCl固体可导电D向NaI溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈紫红色I-还原性强于Cl-A.AB.BC.CD.D【答
案】D【解析】【详解】A.元素最高价氧化物的水化物酸性越强,其非金属元素的非金属性越强,不能根据氢化物的酸性判断元素的非金属性,故A错误;B.铁表面镀锌,构成原电池时,铁做正极,锌做负极,可以增强铁的抗腐蚀性,故B错误;C.Na在Cl2中燃烧的生成氯化钠,氯化钠中含离子键
,但是,NaCl固体中的钠离子和氯离子不能自由移动,不能导电,故C错误;D.溶液上层呈橙红色,可知氯气氧化碘离子,由氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,I-还原性强于Cl-,故D正确;故选D。【点睛】本题的易错点是C,注意离子化合物在固态时不能导电。13.实验室制备硝基苯(难
溶于水,密度比水大的油状液体)的反应原理,下列关于硝基苯的制备和纯化的装置不正确的是A.浓硫酸与浓硝酸混合B.制备硝基苯C.用氢氧化钠溶液分离硝基苯中混有的酸D.分离硝基苯中混有的苯【答案】D【解析】【详解】A、浓硫酸的密度大,遇水剧烈放热,将浓硫酸沿着杯
壁缓缓倒入浓硝酸中,并且不断搅拌,选项A正确;B.苯和硝酸沸点较低,易挥发,用长玻璃导管冷凝,制硝基苯的温度是50-60℃,水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制,图示装置正确,选项B正确;C、反应液中有过量的酸残留,要用氢氧化钠溶液洗涤,反应后水溶液与硝基苯分层,可以分离,选项C正确;D
、利用硝基苯和苯的沸点不同,用分馏的方法将其分离,但分馏时温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支气管口处,选项D不正确。答案选D。14.我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法正确的是A.
该装置工作时,H+由b极区流向a极区B.该制氢工艺中光能最终转化为化学能C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液【答案】B【解析】【分析】根据电子的移动方向,a极为
原电池的负极,b极为原电池的正极,结合原电池原理分析解答。【详解】A.该装置工作时,H+从a极区流向b极区,在b极得到电子生成氢气,故A错误;B.该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,故B正确;C.a极上亚铁离子失去电子生成铁离子,发生氧化反应,电极
反应为Fe2+-e-═Fe3+,故C错误;D.根据图示,该过程涉及两个反应步骤,第一步亚铁离子失去电子生成铁离子,第二步,铁离子氧化硫化氢生成硫单质和亚铁离子,所以a极区无需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液,故D错误;故选B。15.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次
增大,X最外层电子数是次外层2倍,Y是非金属性最强的元素,Z原子半径在同周期元素中最大,W可与Z形成离子化合物Z2W。下列说法正确的是A.四种元素在自然界均不能以游离态存在B.X、Z、W均可形成两种常见氧化物C.元素X、Y、W的
最高化合价均与其族序数相等D.离子半径:W>Z>Y【答案】B【解析】【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是次外层2倍,则X是碳元素。Y是非金属性最强的元素,Y是F元素。Z原子半径在同周期元素中最大,所以Z是Na。W可与Z形成离子化合物Z2W,则W是
S。【详解】A.碳和硫在自然界能以游离态存在,A错误;B.X、Z、W均可形成两种常见氧化物,即CO、CO2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3,B正确;C.F没有正价,C错误;D.离子的电子层数越多,离子半径越大,在核外电子排布相
同的条件下,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:W>Y>Z,D错误。答案选B。16.根据表中信息判断以下叙述,正确的是()短周期元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.0890.1020.074主要化合价
+2+3+2+6、-2-2A.氢化物的稳定性为H2T<H2RB.单质与稀盐酸反应的速率为L<QC.M与T形成的化合物具有两性D.L2+与R2-的核外电子数相等【答案】C【解析】【分析】都是短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素,由此可知R为S元素。L
、M、Q只有正价,原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素,原子半径M的介于L、Q之间,则M为Al元素,据此解答。【详解】根据以上分析可知L为Mg,M为Al,Q为Be,R为S,T为O。则A.氧元素的非金属性强于硫元素,则H2O
分子的稳定性强于H2S,A错误;B.金属性Mg比Be强,所以单质与稀盐酸反应的剧烈程度为L>Q,B错误;C.M与T形成的化合物是氧化铝,是两性氧化物,C正确;D.L2+的核外电子数为12-2=10,R2-的核外电子数为16-(-2)=18,不相等,D错误。答案选C。【点
睛】准确判断出元素并能灵活应用元素周期律是解答的关键,注意掌握主族元素化合价的判断规律,即①主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数,其中氧元素没有最高价,氟元素无正价。②主族元素的最高正价与最低负价的
绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。17.现有下列几种有机物:A.CH4B.(CH3)2C=CH-CH3C.C7H16D.CH2=CH—CH=CH2E.环戊烷(1)上述有机物中互为同系物的是_____________,互为同分异构体的是___
_________。(2)1molE完全燃烧消耗氧气的物质的量____________________。(3)C与Cl2反应的类型为_____________;D使溴水褪色的反应类型为___________。(4)B在催化剂条件下发生加聚反应的化学方程式为_______
__________________。(5)C的同分异构体中含有三个支链的结构简式______________,其系统命名为__________________。【答案】(1).AC(2).BE(3).7.5mol(4).取代反应(5).加成反应(6).
n(CH3)2C=CHCH3(7).(CH3)3CCH(CH3)2(8).2,2,3-三甲基丁烷【解析】【分析】(1)同系物是结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物;分子式相同结构不同的有机
物互为同分异构体;(2)根据烃燃烧的通式,即可确定;(3)烷烃与氯气反应,Cl原子取代氢原子的位置;D中含有碳碳双键;(4)(CH3)2C=CH-CH3发生加聚反应生成;(5)根据主链减碳作为取代基进行书写C7H16的同分异构体,根据有机物的命名原则进行命名:取含有取
代基最多且最长的链为主链,称某烷,指明取代基的位置与数目,据此解答。【详解】(1)同系物是结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物,而AC均为烷烃,故结构相似,在分子组成上相差6个CH2原子团,故互为同系物;分子式相同结构不同的有机物互为同分
异构体,(CH3)2C=CH-CH3的分子式为C5H10,环戊烷的分子式为C5H10,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,答案:AC;BE;(2)根据烃燃烧通式,CxHy+(x+y4)O2→xCO2+y2H2O,则1molE(C5H10)完全燃烧消耗氧气的物质的量(5+104)m
ol=7.5mol,故答案为:7.5mol;(3)C7H16与氯气反应,Cl原子取代了C7H16分子中的氢原子的位置,因此发生了取代反应;D为CH2=CH—CH=CH2,含有碳碳双键,因此与溴水发生了加成反应,故答案为:取代反应;加成反应;(4)(C
H3)2C=CH-CH3发生加聚反应生成聚合物,反应方程式为:n(CH3)2C=CHCH3,故答案为:n(CH3)2C=CHCH3;(5)C7H16的同分异构体中含有三个支链,必须下来三个甲基作为支链,结构简式为(CH3)3CCH(
CH3)2,系统命名为:2,2,3-三甲基丁烷,故答案为:(CH3)3CCH(CH3)2;2,2,3-三甲基丁烷。18.A、B、C、D、E均是短周期元素,其原子序数依次增大,A和B同周期,A和D同主族,A原子最外层电子数是内层电子数的二倍,B元素族序数是周期数的三倍,B的阴离子
与C的阳离子电子层结构相同,C的单质与B的单质在不同条件下反应,可生成C2B或C2B2,E是所在周期中原子半径最小的元素。请回答:(1)D在元素周期表中的位置是。(2)C2B的电子式是;AB2的结构式是。(3)B、C、E的离子半径由大到小的顺序为(用化学式回答,下同)
;A、D、E元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱为。(4)B的气态氢化物与H2S相比沸点高的是(用化学式回答);原因是。(5)水中锰含量超标,容易使洁具和衣物染色,使水产生异味,EB2可以用来除去水中超标的Mn2+,生成
黑色沉淀MnO2,当消耗13.50gEB2时,共转移了1mol电子,则反应的离子方程式:。【答案】(1)第三周期第ⅣA族;(2);O=C=O;(3)Cl->O2->Na+;HClO4>H2CO3>H2SiO3;(4)H2O;
水分子之间有氢键且是极性分子,相对分子质量比甲烷大;(5)2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+。【解析】【分析】A、B、C、D、E均是短周期元素,其原子序数依次增大,A原子最外层电子数是内层电子
数的二倍,则A为碳元素,A和D同族,则D为硅元素,A和B同周期,B元素族序数是周期数的三倍,则B为氧元素,B的阴离子与C的阳离子电子层结构相同,C的单质与B的单质在不同条件下反应,可生成C2B或C2B2,则C为钠元素,E是所在周期中原子半径最小的元素,则E为氯元素。
【详解】(1)D为硅元素,在元素周期表中第三周期第ⅣA族;(2)C2B2为过氧化钠,它的电子式是;AB2为二氧化碳,它的结构式是O=C=O;(3)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越
多,离子半径越小,所以B、C、E离子半径的由大到小的顺序为r(Cl-)>r(O2-)>r(Na+);元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性就越强,非金属性Cl>C>Si,所以酸性HClO4
>H2CO3>H2SiO3;(4)由于水分子之间有氢键且是极性分子,所以水的沸点高于H2S;(5)用ClO2可氧化Mn2+,生成黑色沉淀MnO2,当消耗13.50g(即0.2mol)ClO2时,共转移了1mol电子,根据电子得失守恒可写出反应的离子方程式为5Mn2++2ClO2+6H2O=2Cl
-+5MnO2↓+12H+。19.乙苯是重要的化工原料,有关乙苯的转化关系如图所示。已知CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBrCH3CH2Br+NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O请
回答下列问题:(1)写出下列反应进行时的试剂与条件:反应②______________,反应③______________;(2)写出下列反应的类型:反应①______________,④反应______________;(3)写出下列物质的结构简式:M_______________
_____(4)②反应后的有机产物最多有多少碳原子共面______________(5)写出下列反应的化学方程式:反应⑤________________________________________________;【答案】(1).氢氧化钠醇(乙醇
)溶液、加热(2).Cl2、(Fe)FeCl3催化剂(3).取代反应(4).氧化反应(5).(6).8(7).+NaOH+NaCl【解析】【分析】反应①为+Cl2⎯⎯⎯→光照+HCl;反应②为→,结合题中已知可知,发生类似CH3CH
2Br+NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O的反应;反应③为+Cl2⎯⎯⎯⎯⎯→催化剂+HCl;反应④为被酸性高锰酸钾氧化成,为氧化反应;反应⑤发生类似CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr的反应,故X的结构简式为。【详解】(1)反应②为→,反应
的条件为氢氧化钠醇(乙醇)溶液、加热;反应③为+Cl2⎯⎯⎯⎯⎯→催化剂+HCl,反应的条件为Cl2、(Fe)FeCl3催化剂;(2)反应①为取代反应,反应④为氧化反应;(3)根据分析,M的结构式为;(4)由苯分子、乙
烯分子等结构共面可知中所有的碳原子都可以共面,所以最多有8个碳原子共面;(5)反应⑤的化学方程式为+NaOH+NaCl。20.苯与液溴制取溴苯:(1)装置A的名称是_______________。(2)制取溴苯的化学反应方程式_____________。(3)
反应时,装置B中出现的现象有___________。(4)冷凝水顺序_______(A.上进下出;B.下进上出),长导管的作用____________,请解释装置C中导管位置为什么不能伸入液面以下____________。(
5)装置D的作用是__________。(6)反应结束后,将滴液漏斗中的溶液E加入到烧瓶B中,充分振荡后可除去溴苯中的溴,溶液E是_______________;液体经过分液,所得的溴苯中还含有少量苯,如何进行分离________【答案】(1).(直形)冷凝管(2).+Br2+HBr
(3).液体呈沸腾状,烧瓶中有红棕色蒸气(4).B(5).导气、冷凝(6).防止倒吸(7).吸收尾气,防止污染空气(8).氢氧化钠溶液(9).蒸馏【解析】【分析】将苯与液溴混合物通过滴液漏斗加入到三颈烧瓶中,
Fe与Br2反应产生FeBr3,在FeBr3催化作用下苯与液溴发生取代反应产生溴苯和HBr,液溴易挥发,冷凝管可以使挥发的溴冷凝回流到三颈烧瓶中,长的玻璃导管兼起导气和冷凝作用,反应产生的HBr经导气管进入到锥形瓶中,被H2O吸收,干燥管D可以起尾
气处理作用,用于吸收HBr及挥发的Br2。反应结束后将滴液漏斗E中NaOH溶液滴入到三颈烧瓶中,用于反应除去剩余液溴,然后经分液分离得到溴苯及苯的混合物,再根据溴苯与苯的沸点不同采用蒸馏方法除去苯。【详解】(1)根据装置图可知:仪器A的名称为
冷凝管;(2)在三颈烧瓶B中溴与苯反应产生溴苯,反应方程式为:+Br2+HBr;(3)苯与液溴制取溴苯的反应是放热反应,反应放出热量使液体混合物呈沸腾状,溴易挥发,在温度比较高时,一部分变为红棕色溴蒸汽充满整个装置,因此反应时,装置B中出现的现象有液体呈
沸腾状,烧瓶中有红棕色蒸气;(4)为了提高冷凝效果,使整个冷凝管都充满冷凝水,要采用逆流原理,使冷凝水下进上出,固冷凝水顺序选项序号为B,长导管的作用兼起导气和冷凝作用,由于HBr极易溶于水,若伸入液面下,由于HBr溶解,使导气管内气压减小而引起倒吸现象,所以在装置C中导管位置不能伸入液面
以下;(5)HBr及挥发的溴蒸气都是大气污染物,可根据它们都与碱反应的性质,在装置D干燥管内放入碱石灰等碱性物质吸收尾气,防止污染空气;(6)反应结束后,在装置B中含有制取得到的溴苯及未反应的液溴和苯,可根据Br2与碱反应产生易溶于水的物质的性质将滴液漏
斗中的NaOH溶液加入到烧瓶B中,充分振荡后可除去溴苯中的溴;液体经过分液,所得的溴苯中还含有少量苯,再根据二者是互溶的沸点不同的液体混合物,用蒸馏方法进行分离。【点睛】本题考查了溴苯的制取实验。涉及反应原理、装置的作用、试剂的使用、混合
物分离提纯、尾气处理、实验安全等知识。掌握实验原理、各种物质的性质是进行实验的关键,考查了学生对实验原理的理解与应用和实验的安全性、严谨性。21.如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化
为____________能。(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO2和H2O转化为CH3OH,该反应的化学方程式为:2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH3OH)随时间的变化如
表所示:时间/min0123456n(CH3OH)/mol0.0000.0400.0700.0900.1000.1000.100①用CH3OH表示0~3min内该反应的平均反应速率为______________
________。②能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。a.v正(H2O)=2v逆(CO2)b.n(CH3OH):n(O2)=2:3c.容器内密度保持不变d.容器内压强保持不变(3)我
国科学家用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同
时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加____________助剂效果最好;②加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是____________。(4)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸
制作电池,则甲醇应通入该电池的____极(填“正”或“负”),溶液中的H+流向该电池的____极(填“正”或“负”)通入氧气的一极的电极反应式为_______________。【答案】(1).热(2).0.015mol/(L·min)(3).ad
(4).K(5).加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响(6).负(7).正(8).O2+4H++4e-=2H2O【解析】【分析】(1)光合作用下生成燃料,燃料燃烧释放出能量;(2)①根据表中数据可知,5min后达到平衡状态,甲醇的物质的量为0.100mol,利用3min
时甲醇的物质的量,结合容器的容积计算其物质的量的浓度,再根据v=ct计算用甲醇表示0~3min内该反应的平均反应速率;②可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度、含量不变,甲醇判断;(3)①结合图表数据分析三种助剂对CO2转化率和乙烯在产
物中的百分比分析;②根据助剂起催化作用,结合催化剂在反应中的作用分析;(4)该原电池中,通入燃料甲醇的电极是负极、通入氧气的电极是正极;甲醇失去电子生成二氧化碳气体,氧气得到电子与溶液中H+结合形成水;溶液中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动
。【详解】(1)由据图可知,太阳能首先转化为化学能,然后再由化学能转化为热能,故太阳能最终能量转化形式为热能;(2)①根据表中数据可知,3min时甲醇的物质的量为0.09mol,由于容器的容积是2L,反应时间是3min,故用甲醇表示的反应速率v(CH3OH)=0.
09?mol2?3?Lmin=0.015mol/(L·min);②a.v正(H2O)=2v逆(CO2)可说明正、逆反应速率相等,达到平衡状态,a正确;b.在任何条件下都存在关系n(CH3OH):n(O2)=2:3,因此无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断是否达到
平衡状态,b错误;c.因气体的体积以及质量不变,则容器内密度保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,c错误;d.反应前后气体的体积不等,容器内压强为变量,但容器内压强保持不变,可说明达到平衡状态,d正确;故合
理选项是ad;(3)①结合图表数据分析可知加钠时CO2转化率最大,但乙烯在产物中百分比太低,副产物过多,加铜时乙烯在产物中的百分比最大,但CO2转化率却太低,综合考虑加K时转化率不算低,同时乙烯在产物中的百分比较高。故欲提高单位时间内乙
烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加K助剂效果最好;②助剂本身也起催化作用,而催化剂在反应过程中可以降低反应的活化能,从而加快反应速率,因此助剂可以起到降低生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响;(4)在反应中甲醇被氧化,
故通入甲醇的电极应为电池的负极,正极上氧气得到电子发生还原反应,则通入氧气的一极为正极,氧气被还原生成水,正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O。根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,溶液中的H+向负电荷较高的正极定向移动。【点睛】本题主要考
查化学反应原理的有关知识,涉及催化剂对反应的影响、化学反应速率的计算、平衡状态的判断及原电池反应原理。特别注意催化剂在反应中参与反应过程降低了反应的活化能,但是催化剂不改变化学平衡状态及物质的含量,可根据平衡时任何物质的物质的量、浓度及含量不变等特征分析判断。要注意相关基础知识的积累。