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文档简介
2023学年高一下化学期末模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小D.与得电子能力相同2、X、Y两种元素,原子序数均小于20;X、Y原子的最外层电子数相等,且原子半径X<Y,下列说法正确的是(选项中m.n均为正整数)A.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)m也一定为强碱B.若HnXOm为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性C.若X元素形成的单质是X2,则Y元素形成的单质一定是Y2D.若Y的最高正价为+m,则X的最高正价一定为+m3、物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)ΔH=+50.5kJ·mol-1,Ea=90.4kJ·mol-1。下列图象合理的是()A. B. C. D.4、短周期元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,R是地壳中含量最多的元素,X与W同主族,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍,下列说法正确的是()A.原子半径:Z>Y>XB.简单阴离子的还原性:Z>YC.R与X形成的一种化合物能作为供氧剂D.R与Y形成的一种化合物和Z的单质均具有漂白性5、如图是批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应。电池总反应式为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列说法中不正确的是A.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇B.每消耗3.2g氧气转移的电子为0.4molC.电池负极的反应式为CH3OH+H2O−6e−===CO2+6H+D.电池的正极反应式为O2+2H2O+4e−===4OH−6、关于硅及其化合物的叙述中,正确的是A.硅是良好的半导体材料,且是制造光缆的主要材料B.SiO2不溶于水,也不溶于任何酸C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+CSi+CO2↑D.SiO2是酸性氧化物,在一定条件下能和氧化钙反应7、下列变化需要加入还原剂才能实现的是()A.CaCO3→CO2 B.Fe2+→Fe3+ C.H+→H2 D.SO42-→BaSO48、化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是:A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成B.对酸性物质的排放加以控制,开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施C.NO2、NO含氮氧化物是光化学烟雾的主要污染物D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧9、在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)═B(g)+C(g),若反应物的浓度由2mol•L-1降到0.8mol•L-1需要20s,那么反应物浓度再由0.8mol•L-1降到0.2mol•L-1所需要的时间为A.10s B.大于10s C.小于10s D.无法判断10、下列冶炼金属的方法错误的是A.加热分解制金属HgB.高温下用CO还原赤铁矿炼铁C.电解溶液制金属NaD.Fe和溶液湿法炼铜11、在实验室中,下列除去杂质的方法不正确的是()A.溴苯中混有溴,加稀NaOH溶液反复洗涤、分液B.乙烷中混有乙烯,将混合气体通过高锰酸钾C.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其倒入NaOH溶液中,静置,分液D.乙烯中混有SO2和CO2,将其通过NaOH溶液洗气12、下列常见物质的俗名与化学式对应关系正确的是A.烧碱—NaOH B.明矾—Al2(SO4)3 C.石膏—CaCO3 D.纯碱—Na2SO413、下列反应中,属于取代反应的是()A.在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2—二溴乙烷B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯C.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色D.在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷14、下列关于物质的制备、鉴別与除杂的说法正确的是A.除去乙烷中混有的少量乙烯:在一定条件下通入氢气,使乙烯发生反应转化为乙烷B.只用溴水就能将苯和己烯区分开来C.氯气与甲烷按物质的量之比2:1混合后,在光照条件下充分反应,可制备纯净的二氯甲烷D.苯与溴水混合后加入FeBr3,发生放热反应,可制备密度大于水的溴苯15、能被酸性高锰酸钾溶液氧化的物质是A.乙烷B.乙醇C.苯D.乙酸16、对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是A.7个 B.9个 C.19个 D.不能确定二、非选择题(本题包括5小题)17、下面是元素周期表的一部分,请按要求填空:ABCDEFGHI(1)A元素的最高价氧化物的电子式______。(2)元素G在周期表中的位置是_______。(3)C与D简单离子中半径较大的是________(用离子符号表示)。(4)C与F的气态氢化物中较稳定是________(用化学式表示)。(5)写出G单质与I的最高价氧化物对应水化物的溶液反应的化学方程式______。(6)下列说法或实验不能证明H和I两种元素的金属性强弱的是_____。a比较两种元素的单质的熔点、沸点高低b将两种元素的单质分别与冷水反应,观察反应的剧烈程度c比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱18、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均能生成盐和水,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个,E元素氢化物中有2个氢原子,试回答:(1)写出B原子结构示意图___(2)元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是___,写出一种含有F元素的具有漂白性的物质___(用化学式表示)。(3)用电子式表示A、F原子形成化合物的过程___。(4)C、F两种元素最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式___。(5)设计实验证明E、F两种元素非金属性的强弱___(化学方程式加必要文字说明)。19、(一)某实验小组的同学们用下列装置进行乙醇催化氧化的实验.(部分夹持仪器已略去)已知:乙醇的沸点为78℃,易溶于水;乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水。(1)乙醇催化氧化的化学方程是_________。(2)装置甲中热水的主要作用是_________。(3)装置乙中冷水的主要作用是_________,其温度要求是_________,为达到该温度,可进行的操作是_________。(4)实验开始前,加热铜网,观察到的现象是_________,该反应的化学方程式是_________;鼓入空气和乙醇蒸气后,铜网处观察到的现象是_________,此反应中,铜的作用是_________。(5)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应_________(填“吸热”或“放热”);集气瓶中收集到的气体的主要成分是_________。(6)实验结束后,取出装置乙中的试管,打开橡胶塞,能闻到_________。(二)化学兴趣小组的同学们设计了如下装置验证乙醇催化氧化的产物(加热仪器、夹持装置已略去)。已知:乙醇的沸点为78℃,易溶于水;乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水。(1)乙醇催化氧化的化学方程式是___________。(2)实验时上述装置中需要加热的是__________(填字母,下同),其中应该先加热的是_______,为使装置A中的乙醇成为蒸气,最简单的加热方法是_________。(3)实验室制取氧气的化学方程式是___________。(4)实验开始后,装置B中能观察到的现象是___________;装置C中能观察到的现象是__________,由此得出的结论是_____________。(5)装置E的作用是________,能初步判定反应后有乙醛生成的依据是_____________。(6)装置D中的药品是__________,其作用是_________________。20、工业生产需要大量原料,消耗大量能源,在得到所需产品同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等离子,某化学小组为了充分利用资源和保护环境,准备回收废水中的铜和汞,同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案:(1)现有仪器:酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等,完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是__________设计简单实验检验绿矾是否变质,简述你的操作:__________。(2)步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是__________,步骤Ⅱ中__________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。(3)步骤V利用氧化铜制取铜有如下四种方案:方案甲:利用氢气还原氧化铜;方案乙:利用一氧化碳还原氧化铜;方案丙:利用炭粉还原氧化铜;方案丁:先将氧化铜溶于稀硫酸,然后加入过量的铁粉、过滤,再将滤渣溶于过量的稀硫酸,再过滤、洗涤、烘干。从安全角度考虑,方案__________不好;从产品纯度考虑,方案__________不好。(4)写出步骤Ⅱ中涉及反应的离子方程式:__________;步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩__________、__________。21、用“>”“<”或“=”填空:(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,则ΔH1________ΔH2。(2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量______1mol氢分子所具有的能量。(3)已知常温下红磷比白磷稳定,比较下列反应中(反应条件均为点燃)ΔH的大小:ΔH1______ΔH2。①P4(白磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1,②4P(红磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。(4)已知:101kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则碳的燃烧热数值________110.5kJ·mol-1。(5)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-1.3kJ·mol-1,则浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量________1.3kJ;稀硫酸和稀氢氧化钡溶液中和生成1mol水放出的热量_______________1.3kJ。(6)已知一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.0kJ·mol-1,相同条件下将1molN2和3molH2放在一密闭容器中充分反应,测得反应放出的热量(假定热量无损失)________92.0kJ。
2023学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【答案解析】试题分析:A、同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,A错误;B、半径的大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,相同电子层数,原子序数越大,半径越小,三看电子数,相同的电子层数和原子序数,电子数越多,半径越大,大小顺序是:S2->Cl->K+>Ca2+,C错误;D、两者互为同位素,核外电子排布相同,即得电子能力相同,D正确。答案选D。考点:考查元素周期律、微粒半径的比较、同位素等知识。2、A【答案解析】X、Y原子的最外层电子数相同,说明位于同一主族,离子半径X的小于Y的,则原子序数Y大于X,则:A.同主族从上而下金属性增强,最高价氧化物的水化物的碱性增强,故若X(OH)n为强碱,则Y(OH)m也一定为强碱,选项A正确;B、若HnXOm为硝酸,则X的氢化物为氨气,为碱性气体,溶于水呈碱性,选项B错误;C、若为氧族元素,则X元素形成的单质是O2,则Y元素形成的单质是S,选项在C错误;D、若Y的最高正价为+m,X不一定有正价,如Cl的最高正价为+7价,而F的最高价为0价,选项D错误。答案选A。3、D【答案解析】由反应的ΔH=50.5kJ•mol-1,则该反应为吸热反应,则反应物的总能量应小于生成物的总能量,所以B、C错误;由ΔH=50.5kJ•mol-1,Ea=90.4kJ•mol-1,则反应热的数值大于活化能的数值的一半,所以A错误、D正确。点睛:本题考查反应热、焓变和活化能等知识,注重对学生基础知识和技能的考查,并训练学生分析图象的能力,明确活化能是反应物分子变为活化分子所需要的能量,再结合图象来分析是解题关键。4、C【答案解析】
W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,应为H元素,R是地壳中含量最多的元素,应为O元素,X与W同主族,且原子序数大于O,应为Na元素,Y是最外层电子数是最内层电子数的3倍,应为S元素,短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,则Z为Cl元素。【题目详解】A.核外电子层数相同时,核电荷数越多,原子半径越小,因此原子半径Z<Y<X,故A错误;B.单质的氧化性越强,其对应简单阴离子的还原性越弱,简单阴离子的还原性:Z<Y,故B错误;C.R与X形成的一种化合物过氧化钠能作为供氧剂,C正确;D.R与Y形成的一种化合物二氧化硫有漂白性,Z的单质氯气溶于水具有漂白性,但其本身不具有漂白性,D错误;故答案选C。5、D【答案解析】
A.由电子移动方向可知,左边电极反应失去电子,所以左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇,故A正确;B.每消耗3.2克即0.1mol氧气转移的电子数为0.4mol,故B正确;C.电池负极的反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故C正确;D.电池的正极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;答案选D。6、D【答案解析】
A项硅是良好的半导体材料,但制造光缆的主要材料是二氧化硅,故A项错误;B项不溶于水,但二氧化硅可以和发生反应生成和水,故B项错误;C项可以用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2CSi+2CO↑,故C项错误;D项SiO2是酸性氧化物,在一定条件下能和氧化钙反应生成硅酸钙,D项正确;本题选D。7、C【答案解析】
A.CaCO3→CO2,反应过程没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,不需要加入还原剂,故A错误;B.Fe2+→Fe3+,Fe元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂才能实现,故B错误;C.H+→H2,H元素化合价降低,被还原,应加入还原剂,故C正确;D.SO42−→BaSO4,反应过程没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,不需要加入还原剂,故D错误;答案选C。8、A【答案解析】
A、CO2是空气的成分之一,酸雨是指pH<5.6的雨水,NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨,CO2不会导致酸雨,故A说法错误;B、SO2是引起酸雨的主要原因,且SO2属于酸性氧化物,因此开发新能源减少SO2的排放,故B说法正确;C、氮氧化物是造成光化学烟雾的主要原因,故C说法正确;D、CO2是造成温室效应的主要原因,故D说法正确。9、B【答案解析】
反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s),假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s,实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小,所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s),所用时间应大于10s,故选B。【答案点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响,20s后A的浓度减小,以后的反应速率要小于20s内的反应速率。10、C【答案解析】A.Hg是不活泼的金属,加热分解HgO制金属Hg,A正确;B.高温下用CO还原赤铁矿炼铁,B正确;C.电解熔融的氯化钠制金属Na,C错误;D.Fe和硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,属于湿法炼铜,D正确,答案选C。11、B【答案解析】
A、溶于氢氧化钠溶液,溴可以跟氢氧化钠反应,溴苯中混有溴,加稀NaOH溶液反复洗涤、分液,故A正确;B、乙烷中混有乙烯,将混合气体通过高锰酸钾溶液,乙烯被氧化为二氧化碳,引入新的杂质,故B错误;C、硝基苯不溶于水,酸可以和碱反应,硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其倒入NaOH溶液中,静置,分液,故C正确;D、乙烯不溶于水,二氧化硫和二氧化碳可以被碱液吸收,乙烯中混有SO2和CO2,将其通过NaOH溶液洗气,故D正确;故答案选B。【答案点睛】有机物中含有乙烯的除杂是一个常考点,要特别注意,乙烯与高锰酸钾反应会生成二氧化碳气体,故一般不能使用高锰酸钾进行气体的除杂。12、A【答案解析】
A.烧碱、火碱、苛性钠都为氢氧化钠的俗名,化学式为NaOH,故A正确;B.明矾化学式为KAl(SO4)2⋅12H2O,故B错误;C.石膏的化学式为CaSO4⋅2H2O,故C错误;D.纯碱是碳酸钠的俗称,化学式为Na2CO3,故D错误;答案选A。13、B【答案解析】
A.在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2-二溴乙烷的反应是加成反应,A错误;B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯发生硝化反应,属于取代反应,B正确;C.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生氧化反应,C错误;D.在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷发生加成反应,D错误;答案选B。14、B【答案解析】
A.通入氢气会使乙烷中混有氢气,故A错误;B.苯能够把溴水中的溴萃取出来,现象是溶液分层,上层为橙红色;溴水和己烯发生加成反应,现象是溴水褪色,故B正确;C.氯气与甲烷在光照条件下的反应为自由基式取代反应,反应过程不可能控制只发生某一步,所以四种氯代产物均有,故C错误;D.苯与溴水发生萃取,与液溴才发生取代反应,故D错误;故答案为:B。【答案点睛】熟记烷烃与氯气的反应条件;注意区分苯与液溴发生化学反应、苯与溴水萃取现象的差别。15、B【答案解析】
A、乙烷是烷烃,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,A错误;B、乙醇分子中含有羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;C、苯是芳香烃,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C错误;D、乙酸含有羧基,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D错误。答案选B。16、B【答案解析】
三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构,P元素可形成3个共价键,S元素可形成2个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为个,答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、第三周期ⅦA族O2-H2O2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2Oa【答案解析】
依据元素在周期表的位置关系可知,A、B、C、D、E、F、G、H和I分别是C、N、O、Na、Si、S、Cl、K和Ca,结合元素周期律和物质的结构与性质分析作答。【题目详解】(1)A元素的最高价氧化物为CO2,为共价化合物,C与O原子之间共用2对电子对,使各原子达到满8电子稳定结构,其电子式为;(2)元素G为Cl,原子序数为17,在周期表中位于第三周期ⅦA族;(3)电子层数越大,简单离子的半径越大;电子层数相同时,原子序数越小,简单离子半径越大,则C与D简单离子中半径较大的是O2-;(4)同主族中元素的非金属性从上到下依次减弱,则C与F的气态氢化物中较稳定是H2O;(5)G单质为Cl2,I的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钙,两者参与反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,其反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(6)a.两种元素的单质的熔点、沸点高低,指的是物理性质,与元素的非金属性无关,符合题意,a项正确;b.将两种元素的单质分别与冷水反应,观察反应的剧烈程度,若与冷水反应越剧烈,则单质的金属性越强,b项错误;c.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱,碱性越强,则金属性越强,c项错误;答案选a。18、NaOHHClO、Ca(ClO)2、NaClO等Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OH2S溶液中通入Cl2,生成淡黄色沉淀,反应生成HCl和S,反应方程式为H2S+Cl2=2HCl+S↓【答案解析】
A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均能生成盐和水,则A为钠元素,C为铝元素,F为氯元素,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个,则为硅元素,E元素氢化物中有2个氢原子,则为硫元素,据此分析解答。【题目详解】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大第三周期元素。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这种三元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均能生成盐和水,则A为钠元素,C为铝元素,故B为镁元素,F为氯元素,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个,则为硅元素,E元素氢化物中有2个氢原子,则为硫元素。(1)B为镁元素,原子序数为12,原子结构示意图为;(2)同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,故元素最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH,F为氯元素,含有F元素的具有漂白性的物质有HClO、Ca(ClO)2、NaClO等;(3)A、F原子形成化合物NaCl,氯化钠为离子化合物,钠离子与氯离子通过离子键结合而成,NaCl的形成过程为;(4)C、F两种元素最高价氧化物的水化物Al(OH)3、HClO4之间反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;(5)E为硫元素、F为氯元素;证明其非金属性强弱可以有很多方法,如对应氢化物的稳定性,最高价氧化物对应水化物的酸性,非金属单质的氧化性等,如H2S溶液中通入Cl2,生成淡黄色沉淀,反应生成HCl和S,反应方程式为H2S+Cl2=2HCl+S↓。【答案点睛】考查物质性质原子结构与位置关系、电子式等化学用语、元素化合物性质,易错点为(5)E为硫元素、F为氯元素;证明其非金属性强弱可以有很多方法,如对应氢化物的稳定性,最高价氧化物对应水化物的酸性,非金属单质的氧化性等。19、(一)加热乙醇,使其成为蒸气冷凝乙醛小于20.8℃向水中加入少量冰块铜网变黑变黑的铜网重新变红催化剂放热氮气强烈的刺激性气味(二)ABB水浴加热铜丝由红变黑,再由黑变红无水硫酸铜粉末由白色变为蓝色乙醇催化氧化的产物有水吸收乙醛防止倒吸装置E中的物质有强烈刺激性气味碱石灰防止外界的水蒸气进入导管使无水硫酸铜变蓝【答案解析】
本实验主要考察的是乙醇的催化氧化。在课本中,乙醇的催化氧化的实验操作是将灼烧过的铜丝插入到乙醇中。在本题的两个实验中,乙醇放置在一个装置中,无法直接和铜网(丝)接触,且题中告知乙醇的沸点,则可以使用气态的乙醇去反应。在实验(一)中,装置甲的作用是提供气态的乙醇,装置乙的作用是收集乙醛(题中告知乙醛的沸点为20.8℃,说明乙醛也易挥发)。在实验(二)中,装置A的作用是提供气态的乙醇,装置C的作用是检验产物——水蒸气,装置D的作用是干燥乙醛,装置E的作用是收集乙醛(乙醛易溶于水)。还要注意的是,乙醇的催化氧化实际上是两步反应,Cu先被氧化为CuO,乙醇和灼热的CuO反应生成乙醛和Cu。【题目详解】(一)(1)乙醇催化氧化的化学方程式为:;(2)由于乙醇无法直接和铜网接触,所以需要将乙醇汽化,装置甲中的热水是为了加热乙醇,使其变为蒸汽;(3)题中告知乙醛的沸点为20.8℃,易溶于水,说明乙醛易挥发,可以用水吸收乙醛,则装置乙中冷水的作用是吸收乙醛,温度小于20.8℃,以减少乙醛的挥发;为了保证低温,往往考虑使用冰水浴,所以可以在冷水中加入少量冰块;(4)铜网受热,可以看到铜网变黑,其化学方程式为;鼓入乙醇蒸汽后,乙醇和黑色的CuO在加热的情况下反应,CuO变回了Cu,则可以观察到黑色的铜网变红;在整个过程中,Cu先是变为CuO,再是变回了Cu,相当于没有发生变化,起到了催化剂的作用;(5)反应需要加热进行,在熄灭酒精灯的情况下,反应仍能进行,说明有热量提供以满足该反应的需要,则该反应是放热反应;整个反应过程中,涉及到的气体有空气、乙醇气体、乙醛气体,其中乙醇气体参与反应或者被乙装置吸收,乙醛气体被乙装置吸收,空气中的氧气参与反应,氮气不参加任何反应,则集气瓶中主要的成分为氮气;(6)乙装置中的主要液体为乙醛溶液,打开瓶塞后,可以闻到强烈的刺激性气味;(二)(1)乙醇催化氧化的化学方程式为:;(2)该反应的条件为加热,,所以B处需要加热,实验中还需要乙醇气体,所以A处也需要加热,则需要加热的有A、B;该反应的实际情况中,乙醇是和CuO反应的,所以要先加热B以获得CuO;为使乙醇变为蒸气,最简单的方法是水浴加热,因为水浴加热时,乙醇受热均匀,可以获得平稳的乙醇气流;(3)实验室制备干燥的O2的方程为:;(4)实验开始后,Cu先变为CuO,CuO再和乙醇气体反应变回Cu,所以B处可以看到红色的铜丝先变黑,再变红;反应中,有水蒸气生成,则可以看到C处的无水CuSO4粉末变为蓝色,说明该反应有水生成;(5)E的作用为吸收乙醛,因为题中已经告知乙醛的沸点为20.8℃,且易溶于水,且E装置在反应装置的最后;乙醛具有刺激性气味,所以可以根据气味来判断是否有乙醛生成;(6)D中的药品应该是碱石灰,因为E中含有水,水蒸气会沿导管进入C中,这样会影响无水CuSO4粉末对产物生成的水的检验,所以应该在C、E之间连接一个干燥装置,目的是防止防止外界的水蒸气进入导管使无水CuSO4粉末变蓝。【答案点睛】乙醇的催化氧化分为两步:第一步为:,第二步为:,总的方程式为:。20、漏斗取产品少量溶于水,加入KSCN溶液,如溶液变血红色,则产品变质将Cu2+Hg2+全部置换出来不能甲乙丙Fe+2H+=Fe2++H2↑冷却结晶过滤【答案解析】分析:通过流程可知步骤Ⅳ是从溶液中得到绿矾晶体,应为蒸发结晶和过滤操作,由此可确定仪器的选择;亚铁盐变质会被氧化成三价铁离子,故检验变质即检验三价铁离子即可;酸的选择要考虑最终的目标产物,选取的原则是不要引入杂质离子。可燃性气体作为还原剂在加热的过程中会有爆炸的可能性,而固体还原剂一般不易控制量会引入杂质;一种反应物过量的目的往往是为了使另一种反应物充分反应。加入铁粉可将不如铁活泼的金属置换出来,得到亚铁盐和不活泼的金属;再在滤渣中加入硫酸可将过量的铁反应掉,剩下的固体中为铜和汞,通过灼烧可分离出汞,然后将氧化铜还原成铜单质。详解:(1)滤液中硫酸亚铁的浓度较低,先蒸发水到热饱和溶液,然后降温结晶,最后过滤得到硫酸亚铁晶体,过滤还需要漏斗,蒸发结晶还需要坩埚;绿矾变质生成+3价铁,检验Fe3+用硫氰化钾溶液,即取少量晶体溶于水,滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红色,说明绿矾已变质。答案:漏斗;取产品少量溶于水,加入KSCN溶液,如溶液变血红色,则产品变质。(2)加入过量的铁
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