应为Z>Y>W。
答案 D
10.β紫罗兰酮是存在于玫瑰花中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
下列说法正确的是( )
A.β紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B.1mol中间体X最多能与2molH2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
解析 A中β紫罗兰酮中含有还原性基团碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色。
B中1mol中间体X含2mol碳碳双键和1mol醛基,最多能与3molH2发生加成反应。
C中维生素A1以烃基为主体,水溶性羟基所占的比例比较小,所以难溶解于水或水溶性的溶液如NaOH溶液。
D中β紫罗兰酮比中间体X少一个碳原子,两者不可能互为同分异构体。
答案 A
11.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3溶液与足量的澄清石灰水反应:
Ca2++2OH-+2HCO
===CaCO3↓+2H2O
B.NH4HCO3溶液与足量的NaOH溶液反应:
HCO
+OH-===CO
+H2O
C.向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2:
SiO
+CO2+H2O===H2SiO3↓+HCO
D.Cl2与足量的FeBr2溶液反应:
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
解析 本题考查离子方程式的书写及正误判断,A.考查过量问题,在离子方程式的正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。
突破这个陷阱的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。
如何判断哪种物质过量
典例
对应的离子方程式
①
少量NaHCO3
Ca2++OH-+HCO
===CaCO3↓+H2O
②
足量Ca(OH)2
③
足量NaHCO3
Ca2++2OH-+2HCO
===CaCO3↓+2H2O+CO
④
少量Ca(OH)2
B.足量的NaOH正确为HCO
+NH
+2OH-===CO
+H2O+NH3·H2O;C.正确为SiO
+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
;D.Fe2+还原性大于Br-,Cl2与足量的FeBr2溶液反应只能生成Fe3+,正确。
答案 D
12.煤燃烧排放的烟气含有硫和氮的氧化物而形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气可同时进行脱硫、脱硝。
反应一段时间后溶液中有关离子浓度的测定结果如下表。
离子
SO
SO
NO
NO
Cl-
c/(mol·L-1)
8.35×10-4
6.87×10-6
1.5×10-4
1.2×10-5
3.4×10-3
下列说法正确的是( )
A.NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式2H2O+ClO
+2SO22SO
+Cl-+4H+
B.脱硫反应速率大于脱硝反应速率
C.该反应中加入少量NaCl固体,提高c(Cl-)和c(Na+),都加快了反应速率
D.硫的脱除率的计算式为8.35×10-4/(8.35×10-4+6.87×10-6)
解析 A.错误,NaClO2溶液显碱性,离子方程式4OH-+ClO
+2SO2===2SO
+Cl-+2H2O;B.正确,脱去硫的浓度为(8.35×10-4+6.87×10-6)mol·L-1,脱去氮的浓度为(1.5×10-4+1.2×10-5)mol·L-1,且在同一容器,时间相同,脱硫反应速率大于脱硝反应速率;C.错误,加入NaCl固体,提高c(Cl-)加快了反应速率,提高c(Na+),不影响反应速率;D.错误,不知硫的起始物质的量,且SO
、SO
都是脱硫的不同形式,无法计算。
答案 B
13.已知H2S与CO2在高温下发生反应:
H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。
在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,经过4min达到平衡,平衡时水的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是( )
A.CO2的平衡转化率α=2.5%
B.用H2S表示该反应的速率为0.001mol·L-1·min-1
C.在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为3%,说明该平衡正向移动了
D.反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变
解析 根据题意列出三段式,如下:
根据平衡时水的物质的量分数为2%,列出等式即可求出x=0.004mol/L,可知A中CO2的转化率0.004÷0.04×100%=10%;B中v(H2S)=0.004mol/L÷4min=0.001mol·L-1·min-1;C中当温度升高到620K时,平衡后水的物质的量分数为3%,可知温度升高平衡向正反应方向移动了;D中由于反应前后都为气体,反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变。
答案 A
14.某学生设计下列装置,在制取某些物质A的同时,还能提供电能,可行性的是( )
甲
乙
电解质溶液
A
A
H2
Cl2
稀HCl
HCl
B
N2
H2
某可行溶液
NH3·H2O
C
CO2
NH3
NaCl饱和溶液
NaHCO3
D
Pb
PbO2
H2SO4溶液
PbSO4
解析 本题考查原电池原理及应用,A.正确;B.N2、H2放错电极,交换后才行;C.这是侯氏制碱法原理,不是氧化还原反应,不能提供电能;D.生成的PbSO4附着在电极上,不能分离,供循环使用。
答案 A
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值。
叙述不正确的是( )
A.25℃时,pH=1的1.0LH2SO4溶液中含有的H+的数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24LCl2与水反应,转移的电子总数小于0.1NA
C.室温下,14.0g乙烯和环己烷的混合气体中含有的碳原子数目一定为NA
D.在0.5L0.2mol·L-1的CuCl2溶液中,n(Cl-)=0.2NA
解析 A.pH=1,c(H+)=0.1mol·L-1,n(H+)=0.1NA。
B.可逆反应是有限度的,转移的电子总数小于0.1NA。
C.室温下,14.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目一定为NA。
D.n(Cl-)=0.5L×0.2mol·L-1×2=0.2mol,即0.2NA。
答案 A
16.下列说法正确的是( )
A.用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明NH3·H2O是弱电解质
B.等体积的pH都为2的酸HA和HB分别与足量的铁粉反应,HA放出的H2多,说明HA酸性强
C.c=0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1mol·L-1的HCl溶液中,前者的pH大
D.常温下,pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,c(CH3COO-)/c(Cl-)=1/10
解析 A项没指出浓度,所以无法判断;B项HA放出的H2多,说明没有HA电离的多,酸性弱;C项c=0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1mol·L-1的HCl溶液中,CH3COOH是弱电解质,部分电离,酸性弱,pH大,正确;D项pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,用电荷守恒得到c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9)mol·L-1,c(Cl-)=c(H+)-c(OH-)=(10-4-10-10)mol·L-1,c(CH3COO-)/c(Cl-)<1/10。
答案 C
17.下列说法正确的是( )
A.碘单质或NH4Cl的升华过程中,不需克服化学键
B.Na2O2属于离子化合物,该物质中阴、阳离子数之比为1∶1
C.CO2和SiO2中,都存在共价键,它们的晶体都属于分子晶体
D.金刚石和足球烯(C60)虽均为碳单质,但晶体类别不同,前者属于原子晶体,后者属于分子晶体
解析 NH4Cl的分解生成气体过程中,需克服离子键和共价键,A错误;Na2O2中阴(O
)、阳离子(Na+)数之比为1∶2,B错误;SiO2中,Si原子、O原子向空间伸展,不存在小分子,属于原子晶体,C错误;D正确。
答案 D
18.在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。
实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。
据图分析,下列说法不正确的是( )
A.饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气
B.a、c两点对应的氢气生成速率相等
C.b点对应的反应速率为:
v(H2SO4)=1.0×10-3mol·L-1·s-1
D.d点没有构成原电池,反应速率减慢
解析 由图像可知当所加硫酸铜溶液超过1.5mL后反应速率减小,因此A正确;B选项中a、c两点收集等体积的H2所需时间相同,因此化学反应速率相同,B正确;C选项中,产生336mLH2消耗的硫酸的量n(H2SO4)=n(H2)=
=0.015mol,故b点对应的反应速率为:
v(H2SO4)=
=1.0×10-3mol·L-1·s-1,C正确;D选项中,d点也有构成原电池,反应速率下降的主要有原因有:
①反应时为保证溶液体积相同,硫酸铜多加后,硫酸要少加,使得混合液中硫酸浓度有所下降,②Cu2+增加,锌与氧化性比H+强的Cu2+反应,③析出的铜变多后覆盖在锌的表面,阻碍了锌的反应,D错误。
答案 D
19.某科学兴趣小组查阅资料得知,反应温度不同,氢气还原氧化铜的产物就不同,可能是Cu或Cu2O,Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体,但氧化亚铜能与稀硫酸反应,化学方程式为:
Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O,为探究反应后的红色固体中含有什么物质?
他们提出了以下假设:
假设一:
红色固体只有Cu
假设二:
红色固体只有Cu2O
假设三:
红色固体中有Cu和Cu2O
下列判断正确的是( )
A.取少量红色固体,加入足量的稀硫酸,若溶液无明显现象,则假设一和二都成立
B.若看到溶液变成蓝色,且仍有红色固体,则只有假设三成立
C.现将7.2克红色固体通入足量的H2还原,最后得到固体6.4克,则假设二成立
D.实验室可以用葡萄糖和新制的含NaOH的Cu(OH)2沉淀,加热后制取Cu2O
解析 A.假设一成立,假设二不成立;B.假设二和三都成立;
x=6.4g故红色固体为Cu2O,假设二成立;
D.应为葡萄糖和新制的含NaOH的Cu(OH)2悬浊液。
答案 C
20.某透明溶液可能含有NH
、Fe2+、Fe3+、SO
、Cl-、CO
离子中的若干种。
取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加过量的稀Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,没有气体产生,过滤;
②向①所得的沉淀加热灼烧,最后得有色固体;
③向①所得的滤液,先用HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成。
下列推断正确的是( )
A.一定没有NH
和Cl-
B.白色沉淀是Fe(OH)2
C.第③步先用HNO3酸化,是为了防止SO
和CO
的干扰
D.原溶液中的溶质可能是(NH4)2Fe(SO4)2
解析 本题考查元素及其化合物的综合考察。
A.溶液可能含有NH
,遇稀的Ba(OH)2溶液,放不出氨气,错误。
B.白色沉淀灼烧后生成有色固体,一定有Fe元素,没有CO
,步骤③没有Cl-,一定含有SO
,白色沉淀中还含有BaSO4。
C.步骤③步用HNO3酸化,是为了防止SO
和过量的稀Ba(OH)2溶液中的OH-的干扰,没有CO
。
D.溶液中,一定有Fe2+、SO
,可能有NH
,溶质可能是(NH4)2Fe(SO4)2,正确。
答案 D
非选择题部分
二、非选择题(本大题共7小题,共50分)
21.(4分)某同学设计了如下装置用于制取SO2并验证SO2的部分性质。
请回答下列问题:
(1)写出氮气的电子式________。
(2)B中选用不同的试剂可验证SO2不同的性质。
为验证SO2具有酸性氧化物性质,在B中可以放入的试剂是________(填相应的编号)。
①新制氯水 ②品红溶液 ③含酚酞的NaOH试液 ④紫色石蕊试液
(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析 装置图可知,该实验原理:
通过烧瓶中亚硫酸钠与浓硫酸反应产生二氧化硫,B中选用不同的试剂可验证SO2不同的性质。
为验证SO2具有酸性氧化物性质,在B中可以放入的试剂是含酚酞的NaOH试液和紫色石蕊试液,新制氯水体现二氧化硫的还原性,品红溶液体现二氧化硫的漂白性。
装置C中可观察到白色沉淀现象,说明产生BaSO4沉淀,相关反应的离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O===BaSO4↓+2Fe2++4H+。
答案
(1)∶N⋮⋮N∶
(2)③④ (3)SO2+2Fe3++Ba2++2H2O===BaSO4↓+2Fe2++4H+
22.(6分)二乙酸乙二酯可由X裂解得到的A和B合成。
有关物质的转化关系如下:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________。
(2)反应③的反应类型为________。
(3)C和C2H6O2反应的化学方程式为____________________________________
___________________________________________________________________。
(4)下列说法不正确的是________。
A.鉴别A和B也可以用溴水
B.C2H6O也可以分两步氧化成C
C.C2H2O2和C2H6O在浓硫酸作用下也可以加热生成C6H10O4
D.X一定是丁烷
解析
(1)A是烯烃,B只能是烷烃。
(2)取代反应。
(3)HOCH2CH2OH+2CH3COOH
CH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O。
(4)A.A和B分别为烷烃和烯烃,可以用溴水、高锰酸钾溶液等鉴别;B.C2H6O是醇,生成酸,可以直接氧化,也可以先氧化成醛,再氧化成酸;C.C2H2O2和C2H6O在浓硫酸作用下,也可以加热生成C6H10O4,为乙二酸二乙酯,是二乙酸乙二酯的同分异构体;D.X可能是丁烷,也可以是己烷等,C6H14
C2H6+2C2H4。
答案
(1)CH3CH3
(2)取代反应
(3)2CH3COOH+
+2H2O (4)D
23.(6分)为探究某固体化合物X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。
请回答:
(1)蓝色溶液中的金属阳离子是________。
(2)黑色化合物→砖红色化合物的化学方程式是_________________________
_________________________________________________________________。
(3)X的化学式是________。
解析 n(H2O)=0.01mol,黑色化合物n(CuO)=0.03mol,无色无味气体n(CO2)=0.02mol,Cu3C2H2O8,推断出X为Cu(OH)2·2CuCO3。
(1)蓝色溶液中的金属阳离子是Cu2+,注意金属阳离子;
(2)黑色化合物→砖红色化合物,只能是CuO→Cu2O,方程式是4CuO
2Cu2O+O2↑;
(3)X的化学式是Cu(OH)2·2CuCO3或Cu3(OH)2(CO3)2。
答案
(1)Cu2+
(2)4CuO
2Cu2O+O2↑
(3)Cu3(OH)2(CO3)2或Cu(OH)2·2CuCO3
24.(4分)为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀),某兴趣小组称取五份不同质量的样品,分别投入30.0mL某浓度的稀硫酸中。
充分反应后,每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。
(1)n(Fe2O3)∶n(Cu)=________。
(2)稀硫酸的浓度为________。
解析 有固体剩余,一定不存在Fe3+,均发生反应:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,
(1)设Fe2O3为xmol,Cu为ymol
则有
得x=0.01,y=0.03
n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3。
(2)用d数字计算:
n(Fe2O3)=0.02mol,则m(Fe2O3)=0.002mol×160g/mol=3.20g,n(Cu)=0.06mol,则m(Cu)=0.06mol×64g/mol=3.84g,反应后剩余3.68g,说明有部分Fe2O3和Cu参加了反应,
160x+64x=7.04-3.68,x=0.015mol,c(H2SO4)=0.015×6/2/0.03=1.5(mol·L-1)。
答案
(1)1∶3
(2)1.5mol·L-1
25.(10分)现代人追求“低碳生活”,二氧化碳的回收并利用是环保领域研究的热点和重点。
试分析并回答:
(1)有一最新美国科学家的研究成果,利用金属钛和某些装置等,模仿太阳的蓝色波长,使CO2慢慢发生人工“光合作用”后,被还原成——太阳能燃料甲酸等,该化学方程式是_________________________________________________
______________________________________________________________;
(2)另有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
CO2+3H2CH3OH+H2O。
已知298K和101kPa条件下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1;
CH3OH(g)===CH3OH(l) ΔH=-ckJ·mol-1,
则CH3OH(l)的标准燃烧热ΔH=________。
(3)工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH<0,某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2∶1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如图所示。
①为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有________;
A.