D.如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中,则电子流动方向为Y→导线→W
答案 D
解析 在原电池中,一般来说,较活泼金属做负极、较不活泼金属做正极,负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极。
在①中,Y做负极、X做正极,则金属活动性Y>X,金属片Y失去电子发生氧化反应,A错误;②中,金属片Z做负极、W做正极,金属活动性Z>W,B错误;③中,X做负极、Z做正极,则金属活动性X>Z,通过以上分析知,上述四种金属的活动性顺序是Y>X>Z>W,C错误;金属性Y>W,如果把Y、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液构成原电池,Y做负极、W做正极,则电子流动方向为Y→导线→W,D正确。
14.将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,如图所示。
该装置在工作时,下列叙述正确的是( )
A.镁比铝活泼,镁失去电子被氧化成Mg2+
B.铝是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C.该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流
D.该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理
答案 D
解析 在镁、铝与NaOH溶液形成的原电池中,金属铝与NaOH溶液反应,被氧化为[Al(OH)4]-,铝是负极,失去电子,电极反应为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-,与NaOH不反应的镁是正极,电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑。
在原电池的电解质溶液中没有电子通过,而是离子的定向移动。
铝表面的氧化膜(氧化铝)能溶于氢氧化钠溶液中,D正确。
15.对于化学反应3W(s)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y)D.2v(W)=3v(X)
答案 C
解析 W为固体,不能表示反应速率,故A、D错误;根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(X)∶v(Z)=2∶3,则3v(X)=2v(Z),v(X)∶v(Y)=2∶4,则2v(X)=v(Y),故B错误,C正确。
16.下列说法正确的是( )
A.向鸡蛋清溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B.将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出甘油
C.氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH和—NH2
D.淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖
答案 D
解析 鸡蛋清溶液遇浓的硫酸钠溶液发生盐析,蛋白质的性质未发生改变,A错误;将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出高级脂肪酸的钠盐,B错误;氨基酸不是高分子化合物,C错误;淀粉、纤维素和麦芽糖在一定条件下水解,均能生成葡萄糖,D正确。
17.香天竺葵醇具有玫瑰花气息,其结构简式如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.香天竺葵醇分子中含有两种官能团
B.香天竺葵醇的分子式为C10H18O
C.1mol香天竺葵醇与1molHBr发生加成反应的产物共有5种(不考虑立体异构)
D.香天竺葵醇能发生加聚反应和催化氧化
答案 C
解析 香天竺葵醇中含有醇羟基和碳碳双键两种官能团,A正确;香天竺葵醇的分子式为C10H18O,B正确;1mol香天竺葵醇和1molHBr发生加成反应的产物共有4种,C错误;香天竺葵醇中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,连接醇羟基的碳原子上有氢原子,可以发生催化氧化,D正确。
18.为达到实验目的,下列实验设计错误的是( )
A.实验Ⅰ探究乙烯与Br2的加成反应
B.实验Ⅱ探究苯分子是否含有碳碳双键
C.实验Ⅲ探究乙醇的还原性
D.实验Ⅳ制取少量乙酸乙酯
答案 D
解析 通入CH2===CH2,Br2的CCl4溶液褪色,可证明CH2===CH2与Br2发生了加成反应,A正确。
酸性KMnO4溶液不褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,B正确。
乙醇使黑色的氧化铜变为红色的铜,说明乙醇有还原性,C正确。
乙酸乙酯在饱和NaOH溶液中能发生水解,且为了防倒吸,导管不能插入溶液中,D错误。
19.研究表明,化学反应的能量变化与反应物和生成物的键能有关,键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量。
下表是部分化学键的键能数据:
已知白磷燃烧的化学方程式为P4(s)+5O2(g)===P4O10(s),ΔH=-2378kJ/mol,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,且白磷分子为正四面体,4个磷原子分别位于正四面体的四个顶点,白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示,则表中x约为( )
A.410B.335C.360D.188
答案 C
解析 1mol白磷完全燃烧需断开6molP—P键、5molO===O键,形成12molP—O键、4molP===O键,所以ΔH=6×197kJ·mol-1+5×499kJ·mol-1-(12×xkJ·mol-1+4×434kJ·mol-1)=-2378kJ·mol-1,解得x≈360。
20.新型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如图所示。
其单体可能是下列6种中的几种,其中正确的组合是( )
答案 B
二、非选择题(本题共4小题,共40分)
21.(11分)Ⅰ.A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素。
B、C、D均能与A形成10电子分子,E单质可用于焊接钢轨,F与D同主族,F与G同周期。
(1)F的离子结构示意图为__________。
(2)D、E、F的离子半径由大到小的顺序为______________(填离子符号)。
(3)写出能证明G比F非金属性强的一个化学方程式:
__________________。
(4)F和G的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物,三种产物的物质的量之比为2∶1∶6,甲的电子式为____________,该反应的化学方程式为________________________________。
(5)现取100mL1mol/L的E的氯化物溶液,向其中加入1mol/L氢氧化钠溶液产生了3.9g沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能为________mL。
Ⅱ.
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应。
下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填标号)。
a.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
b.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
c.Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)
(2)锌-空气燃料电池可用做电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)
。
①锌-空气燃料电池工作时,负极反应式为____________________________。
②该电池工作时,电解质溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
③若该电池电路中转移的电子为0.4mol,则消耗负极材料的质量为
________。
解析 Ⅰ.E单质可用于焊接钢轨,则E为Al。
A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素,B、C、D均能与A形成10电子分子,且F与D同主族,F与G同周期,故A为H,B为C(碳),C为N,D为O,F为S,G为Cl。
(3)氯气能将硫置换出来说明Cl比S非金属性强,则化学方程式为Cl2+H2S===2HCl+S↓。
(4)S和Cl的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,故甲为SCl2,电子式为
C
C
。
该化合物与水反应生成S、H2SO4和HCl,三种产物的物质的量之比为2∶1∶6,则该反应的化学方程式为3SCl2+4H2O===2S↓+H2SO4+6HCl。
(5)若碱不足,AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,
n(NaOH)=
×3=0.15mol,
则V(NaOH溶液)=
=0.15L=150mL。
若碱过量,
AlCl3 + 3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
131
0.1mol0.3mol0.1mol
Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
0.05mol0.05mol
则消耗的n(NaOH)=0.3mol+0.05mol=0.35mol,V(NaOH溶液)=
=0.35L=350mL。
Ⅱ.
(1)能设计成原电池的反应通常是放热反应,且必须是能自发进行的氧化还原反应。
a项,该反应是吸热反应,所以不能设计成原电池;b项,该反应是放热反应且是能自发进行的氧化还原反应,所以能设计成原电池;c项,该反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池。
(2)①由电池总反应可知,负极反应为Zn-2e-+4OH-===Zn(OH)
。
②由电池总反应可知,该电池工作时消耗OH-,电解质溶液的碱性减弱。
③由关系式Zn~Zn2+~2e-,可知若电路中转移的电子为0.4mol,消耗锌的物质的量为0.2
mol,消耗锌的质量为13g。
22.(8分)
(1)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:
O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH,两种反应物的初始
浓度均为0.050mol·L-1,15℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
列式计算该反应在120~180s与180~240s区间的平均反应速率:
________________________________、_____________________;比较两者大小可得出的结论是______________________________________。
(2)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是__________________________________。
答案
(1)v120~180s=
≈7.3×10-5mol·L-1·s-1
v180~240s=
≈5.8×10-5mol·L-1·s-1
随反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(2)大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高
解析
(2)由表中数据可知,反应一段时间后溶液中SO
的浓度大于NO
的浓度,说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
23.(10分)实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如图所示两种装置供选用。
其有关物质的物理性质如下表:
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用________(填“甲”或“乙”)。
不选另一种装置的理由是__________________________________________________。
(2)该反应是一个可逆反应,为了提高1丁醇的利用率,可采取的措施是____________________________。
(3)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作。
如图所示的操作中,与本次分离提纯无关的是________(填标号)。
(4)在有机实验中经常会用到分液漏斗等仪器。
小华同学在利用分液漏斗进行分液操作时发现液体流不下来,其可能原因除了分液漏斗活塞堵塞外,还可能是______________________________________________(写出一点即可)。
答案
(1)乙 反应物的沸点略低于产物的沸点,若采用甲装置会造成反应物的大量损耗而降低反应物的转化率
(2)增大乙酸的浓度、及时移出生成物
(3)bd
(4)分液漏斗的瓶塞上的凹槽未对准瓶颈上的小孔(或漏斗内部未与外界大气相通或瓶塞未打开等)
解析
(1)乙酸、1丁醇的沸点与乙酸丁酯的沸点接近,若采用甲装置,会降低反应物的转化率;若采用乙装置时,冷凝管的冷凝回流可以减少反应物损耗,提高原料利用率(或提高产率)。
(2)根据化学平衡移动原理,增大乙酸的浓度或及时转移出产物,均可以提高1丁醇的利用率。
(3)乙酸丁酯中的杂质为乙酸和1丁醇,一般用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸和1丁醇,并且分离乙酸丁酯,所以会采用分液的方法。
用不到的装置是b(过滤装置)、d(蒸发结晶)。
(4)分液漏斗瓶颈上的小孔未对准瓶塞上的凹槽(或者瓶塞没有打开,漏斗内部未与外界大气相通)。
24.(11分)我国南海、东海具有丰富的石油资源,石油加工可获得乙烯、丙烯等重要有机合成原料。
如图所示是利用石油合成一系列有机物的流程图。
请回答下列问题:
(1)反应①④⑥⑦中,属于加成反应的有________,属于取代反应的有________。
(2)重铬酸钾溶液可直接将A氧化为C(反应⑤),你认为该方法是否比A→B→C优越:
________(填“是”或“否”),其理由是____________________。
(3)完成下列反应方程式:
D→E:
_____________________________________________;
E、F在一定条件下合成分子式为C4H4O4的环状酯:
__________________。
模块检测二
一、选择