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文档简介

山东省蒙阴一中2024届化学高一下期末达标检测模拟试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中充入A气体、B气体,测得其浓度为2mol/L和1mol·L-1;且发生如下反应:3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)已知“?”代表C、D状态未确定;反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应前后压强比为5:4,则下列说法中正确的是()①该反应的化学平衡表达式为:K=②此时B的转化率为35%③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变.④增加C的量,A、B转化率不变A.①②B.②③C.①④D.③④2、短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表的相对位置如下表所示,它们的最外层电子数之和为24。则下列判断正确的是RTZXYA.X位于元素周期表第VA族B.Z元素的简单气态氢化物分子间可以形成氢键C.Y元素最高价氧化物对应水化物为强酸D.五种元素中原子半径最大的是R3、某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作.其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.由该实验能得到的正确结论是A.原溶液中一定含有 B.原溶液中一定含有C.原溶液中一定含有 D.原溶液中一定含有4、下列关于实验室制取NH3的叙述正确的是A.用N2和H2作反应物 B.用碱石灰干燥C.用向上排空气法收集 D.用湿润的蓝色石蕊试纸验满5、可逆反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.全部6、下列实验不能达到实验目的的是A、研究浓度对反应速率的影响B、研究阳离子对分解速率的影响C、研究沉淀的转化D、研究酸碱性对平衡移动的影响A.A B.B C.C D.D7、现有短周期元素R、X、Y、Z、T。R与T原子最外层电子数均是电子层数的2倍;Y元素能与大多数金属和非金属元素形成化合物;Z+与Y2-电子层结构相同。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示,下列推断正确的是A.Y、Z组成的化合物只含离子键B.氢化物的沸点:Y<XC.T、R的最高价氧化物对应的水化物的酸性T比R的强D.Y分别与T、X组成的二元化合物的水溶液一定是强酸8、对于反应2SO2+O22SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,则用O2浓度变化来表示的化学反应速率为()。A.0.5mol/(L·min) B.2mol/(L·min) C.1mol/(L·min) D.3mol/(L·min)9、下列叙述或操作正确的是()A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性。B.稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌。C.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗。D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸只表现强氧化性。10、短周期M、N两种元素对应的简单离子分别为mMa+、nNb-,若离子的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是()A.原子半径:M<N B.离子半径:M<NC.原子序数:M>N D.主族序数:M<N11、在光照条件下,1mol丙烷最多可以与多少摩尔氯气发生取代反应()A.4mol B.8mol C.2mol D.6mol12、下列物质中,使溴水和酸性高锰酸钾溶液都能褪色的是()A.丙烯B.苯C.乙烷D.硝酸13、下列排列顺序正确的是①热稳定性:H2O>HF>H2S②原子半径:Na>Mg>O③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④得到电子能力:F>Cl>SA.②④B.①③C.①④D.②③14、下列化学用语的书写正确的是A.乙酸的分子式:C2H4O2 B.乙烯的结构简式C2H4C.F原子结构示意图: D.四氯化碳的电子式:15、一定温度下,向容积恒定的密闭容器中投入2molA和1molB,发生如下可逆反应:2A(g)+B(g)C(g)+D(s)。达到平衡时,测得压强为原压强的5/6。则A的转化率为A.25% B.40% C.50% D.75%16、从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是()A.铜和浓硝酸反应 B.氧化铜和硝酸反应C.铜和稀硝酸反应 D.氯化铜和硝酸银反应二、非选择题(本题包括5小题)17、我国天然气化工的一项革命性技术是甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳烃等化工产品。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去):(1)A、C分子中所含官能团的名称分别为____、_______。(2)写出A的同分异构体的结构简式:_______。(3)写出下列反应的化学方程式和反应类型。反应①:__________,反应类型:_____________;反应②:___________;反应类型:_____________;反应③:

_____________,反应类型:_____________。(4)下图为实验室制取D的装置图。①图中试剂a名称为_______,其作用是______________。用化学方程式表示试剂a参与的化学反应:

______________。②实验结束后从混合物中分离出D的方法为_____________。18、乙烯是石油裂解气的主要成分,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。在一定条件下,有如下转化:(1)乙烯的电子式是________________________。(2)由重油生产乙烯的裂解反应属于_______________________(填“化学”或“物理”)变化。(3)乙烯转化为乙醇的反应类型是________________________________。(4)乙醇转化为A的化学方程式是______________________________。(5)工业上乙烯通过聚合反应可得到高分子化合物B,反应的化学方程式是_____________________。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、丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3,相对分子质量为100)可广泛用于制造涂料、黏合剂。某实验小组利用如图所示的装置合成丙烯酸乙酯(部分夹持及加热装置已省略)。方案为先将34.29mL丙烯酸(CH2=CHCOOH,密度为1.05g·mL-l)置于仪器B中,边搅拌边通过仪器A缓缓滴入乙醇与浓硫酸的混合液至过量,充分反应。试回答下列问题:(1)仪器D的名称是____。(2)仪器C中冷水应从____(填“c”或“b”)口进入。(3)利用如下试剂和方法提纯丙烯酸乙酯:①加入适量水洗涤后分液;②加入适量饱和Na2C03溶液后分液;③用无水Na2SO4干燥;④蒸馏。操作的顺序为_____(填序号)。(4)写出生成丙烯酸乙酯的化学方程式______。最后得到35.0g干燥的丙烯酸乙酯,则丙烯酸乙酯的产率为_____。21、形成酸雨的原理之一可表示如下:请回答下列问题:(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了___的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有硫酸、___和一些有机酸等。(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是___(填标号);写出反应②的化学方程式___。(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定,随时间的推移雨水样品的pH值会变小,主要原因是为___(用化学方程式表示)。(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是____。(选填字母编号)①少用煤做燃料②把工厂的烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤(5)从保护环境的角度出发,一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2最终将转化为_____。(6)汽车尾气中的CO,NO排放也是城市空气的污染物,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使CO与NO反应,生成两种无毒气体,其中之一是N2。写出NO与CO反应的化学方程式___,此反应的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是___。

参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】试题分析:压强比等于物质的量之比,3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)起始:4200变化:1.20.81.60.8平衡:2.81.21.60.8,根据反应前后压强之比等于5:4,因此反应前后气体物质的量之比也为5:4,D为气体,C为固体或纯液体,①固体和纯液体不能写入平衡常数表达式,故错误;②B的转化率为0.8/2×100%=40%,故错误;③平衡常数只受温度的影响,因此增大压强化学平衡常数不变,但化学反应速率增大,故正确;④C是固体或纯液体,浓度视为常数,因此改变C的量,A、B的转化率不变,故正确;故选项D正确。考点:考查化学平衡常数的表达式、化学平衡的计算等知识。2、B【解析】分析:本题考查元素周期表的结构与元素周期律的应用。设R的最外层电子数是x,则根据元素在周期表中的相对位置可知,T、X、Y、Z的最外层电子数分别是x+1、x、x+1、x+2,则x+x+1+x+x+1+x+2=24,解得x=4,因此R是碳元素,T是氮元素,Z是氧元素,X是硅元素,Y是磷元素,。详解:A、硅元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,A不正确;B、氧元素的气态氢化物是H2O,H2O分子间可以形成氢键,B正确;C、磷元素最高价氧化物对应水化物为磷酸,属于弱酸,C不正确;D、同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此五种元素中原子半径最大的是X,即是硅元素,D不正确,答案选B。

3、B【解析】

原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚硫酸根离子,则会被氧化为硫酸根离子,所以原溶液中不一定含有离子,选项A错误;B.产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,所以原来溶液中一定含有,选项B正确;C.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,引进了氯离子,能和硝酸银反应生成氯化银沉淀的离子不一定是原溶液中含有的氯离子,可能是加进去的盐酸中的氯离子,选项C错误;D.原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡,如果其中含有亚铁离子,则亚铁离子会被氧化为铁离子,铁离子能使硫氰酸钾变为红色,所以原溶液中不一定含有离子,选项D错误;答案选B。4、B【解析】

A.氮气与氢气需要在高温高压、催化剂条件下生成氨气,不适合实验室制备氨气,故A错误;B.碱石灰是碱性干燥剂,可以干燥氨气,故B正确;C.氨气的密度比空气小,应采取向下排空气法收集氨气,故C错误;D.氨气的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色,则不用湿润的蓝色石蕊试纸验满,故D错误;故答案为B。5、A【解析】

化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变,据此分析解答。【详解】①中单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2,正逆反应速率相等,说明反应已达到平衡状态,故①正确;②无论该反应是否达到平衡状态,单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO,不能据此判断平衡状态,故②错误;③中无论达到平衡与否,用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比,故③错误;④有色气体的颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡状态,故④正确;⑤气体体积固定、反应前后质量守恒,密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故⑤错误;⑥反应前后ΔV(g)≠0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化,说明已达到平衡状态,故⑥正确;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,说明反应已达到平衡状态,故⑦正确;①④⑥⑦正确,答案选A。【点睛】化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变,间接判据要看变量不变。6、C【解析】

A.A项在保证溶液总体积一样的前提下,所加硫酸的量不同,即探究硫酸浓度对反应速率的影响,A项正确;B.滴加的Fe3+和Cu2+的浓度相等且均为2滴,故可以实现探究阳离子对H2O2分解速率的影响,B项正确;C.5滴和5ml同浓度的NaCl和AgNO3,明显是AgNO3过量,所以无论AgCl和AgI哪个溶解度更小,都会产生AgI沉淀,无法探究沉淀转化,C项错误;D.溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,加碱平衡正向移动,溶液由橙变黄,加酸平衡逆向移动,溶液由黄变橙,D项正确;答案选C。【点睛】本题考查实验设计,要善于利用控制变量法来解答此类题目。7、C【解析】

短周期元素中R、T原子最外层电子数是电子层数的2倍,符合条件的为C、S(稀有气体除外),由图中原子半径和原子序数关系可知R为C、T为S;Z+与Y2-电子层结构相同,则Z为Na、Y为O元素。X的原子序数介于碳、氧之间,故X为N元素。【详解】A.Y、Z组成的化合物有氧化钠、过氧化钠,前者含有离子键,后者含有离子键、共价键,故A错误;B.常温下水为液体,NH3为气体,故水的沸点高于NH3,故B错误;C.T、R的最高价氧化物水化物分别为硫酸、碳酸,硫酸的酸性比碳酸的强,故C正确;D.Y(氧)分别与T(硫)、X(氮)组成的二元化合物中二氧化硫的水溶液呈弱酸性,故D错误。故选C。8、C【解析】

v(SO2)===2mol/(L·min),同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以氧气的反应速率为二氧化硫的一半,所以是1mol/(L·min),故选C。9、C【解析】A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸中氢元素能得到电子,也具有氧化性,A错误;B.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,B错误;C.浓硫酸具有腐蚀性,不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗,C正确;D.浓硫酸与铜的反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性和酸性,D错误,答案选C。点睛:注意酸的氧化性与氧化性酸的区别,任何酸都具有氧化性,因为酸能电离出氢离子,氢离子可以得到电子,而氧化性酸是指酸中的酸根离子得到电子,常见的氧化性酸是浓硫酸和硝酸。10、A【解析】

短周期M、N两种元素对应的简单离子分别为mMa+、nNb-,若离子的核外电子排布相同,则M、N在周期表中的相对位置是。【详解】A.M原子电子层数比N原子多1层,所以原子半径:M>N,故A错误;B.mMa+、nNb-的核外电子排布相同,M的质子数大于N,所以离子半径:mMa+<nNb-,故B正确;C.根据M、N在周期表中的相对位置,原子序数:M>N,故C正确;D.M的简单离子是阳离子、N的简单离子是阴离子,所以主族序数:M<N,故D正确;选A。11、B【解析】

1mol丙烷在光照条件下与Cl2发生完全取代反应生成C3Cl8,消耗氯气最多,即丙烷与氯气按物质的量之比1:8反应。【详解】1mol丙烷在光照条件下与Cl2发生完全取代反应生成C3Cl8,消耗氯气最多,即丙烷与氯气按物质的量之比1:8反应,故最多消耗Cl2的物质的量是8mol,答案选B。12、A【解析】

A、丙烯分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色;能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;B、苯中含有介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊键,可以与酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水发生加成反应,但可以萃取溴水中的溴单质,所以苯不能使溴水褪色,故B错误;C、乙烷中含有碳碳单键,饱和烃,稳定性强,不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;D、硝酸不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;故选A。13、A【解析】分析:①非金属性越强,气态氢化物越稳定;②电子层数越多,半径越大,同一周期,原子序数越大,半径越小;③非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强;④元素的非金属性越强,其原子得电子能力越强。详解:①非金属性F>O>S,气态氢化物的稳定性为HF>H2O>H2S,①错误;②电子层数越多,半径越大,同一周期,原子序数越大,半径越小,故原子半径Na>Mg>O,②正确;③非金属性Cl>S>P,最高价氧化物的水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H3PO4,③错误;④非金属性F>Cl>S,则得电子能力:F>Cl>S,④正确;答案选A。14、A【解析】试题分析:乙酸的结构简式为CH3COOH,则分子式为C2H4O2,故A正确;乙烯的结构简式为CH2=CH2,其分子式为C2H4,故B错;氟元素的原子序数为9,则氟原子的核电荷数为9,氟原子核外第一层电子数为2,第二层电子数为7,氟离子的核电荷数为9,氟离子核外第一层电子数为2,第二层电子数为8,故C错;四氯化碳的分子式为CCl4,1分子的CCl4中含有4个C—Cl键,每个氯原子最外层还有6个电子,四氯化碳电子式中每个氯原子周围都还要加上6个小黑点,不能将非共用电子对省略,故D错。考点:考查化学用语,涉及原子结构示意图、离子结构示意图、共价化合物的电子式、结构简式、分子式等。15、A【解析】

2A(g)+B(g)C(g)+D(s)起始量(mol)210转化量(mol)x0.5x0.5x平衡量(mol)2-x1-0.5x0.5x在等温等容时,压强之比就是物质的量之比所以有2-x+1-0.5x+0.5x=3×5/6解得x=0.5所以转化率是0.5/2×100%=25%,答案选A。16、B【解析】

A、铜和浓硝酸反应的方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该反应中产生有毒气体二氧化氮,所以对环境有污染,不符合“绿色化学”理念,且硝酸的利用率不高,选项A错误;B、铜和稀硝酸反应方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应中产生有毒气体一氧化氮,所以对环境有污染,不符合“绿色化学”理念,且硝酸的利用率不高,选项B错误;C、氧化铜和硝酸反应的方程式为:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,没有污染物,且硝酸的利用率100%,,符合“绿色化学”和“降低成本”理念,选项C正确;D、氯化铜和硝酸银反应方程式为:CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu(NO3)2,该反应虽有硝酸铜生成,但硝酸银价格较贵,不符合“降低成本”理念,选项D错误;答案选B。【点睛】本题考查硝酸的性质,利用硝酸铜的制备考查硝酸与铜反应、制取硝酸过程中应注意环境问题。二、非选择题(本题包括5小题)17、羟基羧基CH3OCH3CH2=CH2+H2OCH3CH2OH加成反立2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O氧化反应CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O酯化反应或取代反应饱和碳酸钠溶液溶解乙醇,去除乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度Na2CO3+

2CH3COOH

=

2CH3COONa+

H2O

+CO2↑分液【解析】分析:根据框图分析推A为CH3CH2OH、B为CH3CHO、C为CH3COOH、D为CH3COOCH2CH3结合物质之间的转化关系进行解答。详解:(1)根据上述分析A为CH3CH2OH、C为CH3COOH分子中所含官能团的名称分别为羟基和羧基。答案:羟基和羧基(2)A为CH3CH2OH其同分异构体为甲醚,结构简式:CH3OCH3。答案:CH3OCH3。(3)反应①是乙烯和水的加成反应,化学反应方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应;反应②是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,化学反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应类型为氧化反应;反应③是乙醇和乙酸的酯化反应,化学反应方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,反应类型为酯化反应或取代反应。(4)此装置为制乙酸乙酯的反应。①图中试剂a名称为饱和碳酸钠溶液,其作用是溶解乙醇,去除乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。试剂a为饱和碳酸钠溶液能与乙酸反应,此化学反应的方程式为:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑。②D为CH3COOCH2CH3,因为乙酸乙酯是难溶于水且密度比水小的液体,可用分液的方法从混合物中分离出。答案:分液。点睛:本题属于有机推断题,主要考察物质之间的反应关系。解题时结合物质类别烷烃、烯烃、醇、醛、酸和酯之间转化关系进行推断。如可用乙烯和水的加成反应制取乙醇,乙醇有还原性可以通过氧化还原反应制乙醛,乙醛既有氧化性又有还原性,既可以被氧化为乙酸,又可以被还原为乙醇。18、化学加成反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O【解析】(1)乙烯中碳碳之间以共价双键结合,电子式为:。(2)由重油通过裂解反应生产乙烯,由新物质生成,属于化学变化。(3)乙烯和水在一定条件下发生加成反应生成乙醇。(4)乙醇在Cu催化作用下被氧气氧化为乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(5)乙烯含碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯,方程式为:nCH2=CH2。点睛:本题考查乙烯的结构、性质、有机物的推断以及方程式的书写等知识,试题基础性较强,侧重于通过基础知识对分析能力的考查,有利于培养学生逻辑推理能力和逆向思维能力。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【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。【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。【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、干燥管c②①③④CH2=CHCOOH+HOCH2CH3⇌加热浓硫酸CH2=CHCOOCH2CH3+H2O【解析】

(1)根据仪器构造可知仪器D的名称是干燥管;(2)冷却水应从下口流入,上口流出,克服重力,与气体逆流,流速较慢,可达到更好的冷凝效果,冷凝挥发性物质丙烯酸和乙醇,回流液体原料,因此仪器C中冷水应从c口进入;(3)充分反应后得到酯、乙醇、丙烯酸、水的混合物,加适量水后分液,丙烯酸乙酯密度小于水,有机物易溶于有机物,在上层,用饱和碳酸钠溶液吸收丙烯酸乙酯,目的是除去乙醇、丙烯酸、降低丙烯酸乙酯的溶解度,便于分层得到酯,最后用无水Na2SO4干燥,然后蒸馏即可得到纯丙烯酸乙酯,所以操作的顺序为②①③④;(4)生成丙烯酸乙酯的反应是酯化反应,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+HOCH2CH3⇌加热浓硫酸CH2=CHCOOCH2CH3+H2O;34.29mL丙烯酸的质量m=ρv=1.05g/mL×34.29mL=36.0g,根据方程式可知理论生成丙烯酸乙酯的质量为:36.0g×100/72≈50.0g,最后得到35.0干燥的丙烯酸乙酯,所以酯的产率为:实际产量/理论产量×100%=35.0g/50.0g×100%=70.

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