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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年浙科版必修2化学下册月考试卷98考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家,磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,电池放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,通过隔膜迁移到磷酸铁锂晶体表面,然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内,放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是。
A.放电时,Li+通过隔膜移向正极B.放电时,电子由铝箔沿导线流向铜箔C.放电时正极反应为:D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现,Fe、P元素化合价均不发生变化2、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示:
现提供以下化学键的键能,则反应P4(白磷)+3O2=P4O6中,消耗1molP4的能量变化为。
。化学键。
P—P
P—O
O=O
键能/(kJ•mol—1)
198
360
497
A.吸收1641kJ的能量B.放出1641kJ的能量C.吸收126kJ的能量D.放出126kJ的能量3、下列化学用语表示正确的是A.水的电子式:B.氯离子的结构示意图:C.胆矾的化学式:CuSO4D.乙醇的结构简式:C2H6O4、已知一定条件下有机物M经过太阳光光照可转化成N;转化过程为:
下列说法正确的是A.有机物M要避光、低温保存B.等质量的N比M总能量低C.N的总键能比M的总键能高D.以上转化过程中断健消耗的能量低于成键释放的能量5、自然界中金属硫化物之间存在原电池反应。如图所示装置中电极Ⅰ为方铅矿(PbS),电极Ⅱ为含有方铅矿的硫铁矿,当有电解质溶液按如图所示方向流经该装置时,电流表指针偏转。若电极Ⅱ质量不断减少,a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色,加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀。下列有关说法中正确的是()
A.工业上利用该原理富集铁B.电极Ⅱ作正极C.溶液流经该装置后pH增大D.该装置负极的电极反应为:FeS2-15e-+8H2O=Fe3++2+16H+评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)6、科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是()
A.电极a为电池的正极B.电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2OC.电路中每通过2mol电子,在正极消耗22.4LH2SD.每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区7、一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0,测得反应的相关数据如下表:。容器1容器2容器3反应温度T/K600600500反应物投入量0.2molCO0.4molH20.4molCO0.8molH20.2molCH3OCH30.2molH2O平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1)v1v2v3平衡n(H2)/(mol)0.2n2n3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率aa1(CO)a2(CO)a3(CH3OCH3)平衡常数KK1K2K3
下列说法正确的是A.v12,n2>0.4B.K2=2.5×103,p2>p3C.2p13,a1(CO)>a2(CO)D.n3<0.4,a2(CO)+a3(CH3OCH3)<18、如图分别代表溴甲烷和三级溴丁烷发生水解的反应历程。下列说法错误的是。
Ⅰ:CH3Br+NaOH→CH3OH+NaBr
Ⅱ:(CH3)3CBr+NaOH→(CH3)3COH+NaBr
A.反应I的△H>0B.反应Ⅱ有两个过渡态C.增加氢氧化钠的浓度可使反应Ⅰ和Ⅱ速率都增大D.反应过程中反应Ⅰ和Ⅱ都有C−Br的断裂和C−O键的形成9、环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺庚烷()是其中一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A.与甲基环己烷()互为同分异构体B.分子中含有1个六元环的同分异构体4种(不含立体异构)C.所有碳原子均处同一平面D.二氯代物超过3种10、潮湿环境、C1-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素,腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。如图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法正确的是()
A.腐蚀过程中,青铜基体是正极B.若有64gCu腐蚀,理论上消耗氧气的体积为11.2L(标准状况)C.多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率,是因为改变了反应的焓变D.环境中的C1-、正负极产物作用生成多孔粉状锈,其离子方程式为2Cu2++3OH-+C1-=Cu2(OH)3C1↓评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)11、在一定温度下;容积为2L的密闭容器内某一反应中气体M;气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为___。
(2)比较t2、t3时正、逆反应速率的大小(用v正、v逆表示):t2时__;t3时__。
(3)若t2=2min,则反应开始至t2时,M的平均反应速率为__。
(4)下列说法可以表明该反应已达到平衡状态的是__(填序号)。
A.混合气体的密度不变。
B.正;逆反应速率都等于零。
C.M;N的物质的量浓度不变。
D.M;N的物质的量浓度相等。
(5)t3时化学反应达到平衡状态,请写出3个可以提高此时该反应化学反应速率的方法:__。12、完成原电池问题。
Ⅰ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性,两人均使用相同镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入2mol/LH2SO4溶液中;乙同学将电极放入2mol/L的NaOH溶液中,如图所示。
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式:_________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极:_________________________________________________;
总反应:_______________________________________________。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出_______活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_________(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质。
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强。
c.该实验说明金属活动性顺序已过时;已没有实用价值。
d.上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的。
Ⅱ.市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”放出的热量是利用了_____________________________________而放出热量。13、试回答下列各题:
(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-185kJ·mol-1。请填空:
。共价键。
H-H
Cl-Cl
H-Cl
键能/kJ·mol-1
436
247
______
14、如图所示;某同学设计了一个燃料电池探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作___________极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为___________。
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为___________L。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________。A.a电极为纯铜B.粗铜接电源正极,发生还原反应C.CuSO4溶液的浓度保持不变D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为___________。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池,则石墨(C)电极上发生的电极反应为:___________。15、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_________周期第_________族。W的气态氢化物稳定性比。
__________(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是________,Y的第一电离能比X的__________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是。
_________________________________________________________________________。
X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________________。16、车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的车用燃料。结合有关知识;用A;B等序号回答以下问题:
A、CH3(CH2)4CH3B、CH3CH2OHC、C5H12D、CH3COOH
E、CO和H2OF、CO2和H2OG、CH3(CH2)3CH3H、C6H14
(1)乙醇的结构简式为_________。汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内,如己烷,其分子式为__________,结构简式为__________。
(2)乙醇充分燃烧的产物为__________。17、乙烯常用作植物生长调节剂;苯常用作有机溶剂。根据如下转化关系回答:
(1)CH2=CH2的电子式:______
(2)③的反应条件:______E的结构简式:_______
(3)写出下列变化的反应类型:
①__________④__________⑥__________
(4)写出下列过程的化学反应方程式:
②___________________
⑤______________________
⑦________________________评卷人得分四、判断题(共4题,共32分)18、乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应的逆反应为皂化反应。(____)A.正确B.错误19、高分子物质可作为生产化学纤维的原料。(_______)A.正确B.错误20、吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。_____A.正确B.错误21、在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应。(_______)A.正确B.错误评卷人得分五、有机推断题(共3题,共18分)22、某有机物A由C;H、O三种元素组成;在一定条件下,A、B、C、D、E之间的转变关系如图所示,请根据图示回答下列问题:
(1)C的官能团名称是___,D的结构简式为:___。
(2)图示反应中的①③反应类型分别属于___、___。
(3)下列说法不符合乙烯的是___(填写编号)。
a.乙烯在光照条件下易与氯气发生取代反应。
b.乙烯分子中的所有原子处在同一平面上。
c.可用燃烧法区分甲烷.乙烯和乙炔。
(4)图示中反应①和③的化学方程为:___,___。
(5)A的同分异构体中(不包括A本身)与A属于同类物质的有___种,其中只有一个甲基的同分异构体的结构简式为___。23、纤维素是重要天然有机高分子化合物;以其为原料可制备多种物质。回答下列问题:
(1)纤维素属于________(填“单糖”或“多糖”),其最终水解产物为________。
(2)纤维素经多步处理可得到乙醇;进而可制备乙烯;聚乙烯、乙醛、乙酸乙酯等物质,转化关系如下图:
①写出乙醇制备乙烯的化学方程式:________。
②乙烯制备聚乙烯的反应类型为__________。
③分子中含有“—COOH”结构的乙酸乙酯的同分异构体有_________种(不包含本身)。
④中学化学实验制备乙酸乙酯常用下图装置。实验时,通常加入过量的乙醇,原因是_________;浓硫酸用量不能过多,原因是_______;反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,振荡、静置,然后_________。
24、已知X;Y、Z、W是中学常见的四种元素;原子序数依次增大。X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y的氧化物属于两性氧化物,Y、Z位于同周期,X、Y、Z的原子最外层电子数之和为14,W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状。
(1)X在元素周期表中的位置是_________________。
(2)下列事实能用元素周期律解释的是_____________________________________(填字母序号)。
A.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)2
B.Z的气态氢化物的稳定性小于HF
C.WZ3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板。
(3)Z的单质可以从NaBr溶液中置换出Br2单质;从原子结构的角度解释其原因是______________________。
(4)工业上用电解法制备Y单质;化学方程式为___________________________。
(5)家用“管道通”的有效成分是烧碱和Y的单质;使用时需加入一定量的水,此时发生反应的化学方程式为______________________________。
(6)W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转化成为铵根离子,同时生成磁性的W的氧化物H,再进行后续处理。相应离子方程式为____________。Y的单质与H在高温下反应的化学方程式为_________。评卷人得分六、工业流程题(共3题,共6分)25、FeOOH为一种不溶于水的黄色固体,在染料工业中有重要的作用。某工厂以:废料(含少量FeO等)为原料制备FeOOH;流程如图所示:
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”的速率,可采取的措施有___________、___________(任填两种)。
(2)“废渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“酸浸”不宜将稀换成稀的原因是___________。
(4)“试剂X”宜选择的是___________(选填序号)。
A.双氧水B.铁粉C.氯水。
(5)向“滤液2”中加入乙醇即可析出晶体,乙醇的作用是___________。从“滤液2”中获得晶体的另一种方法是:蒸发浓缩、___________;过滤、洗涤。
(6)由转化为FeOOH的离子方程式是___________。
(7)“滤液4”中,溶质的主要成分为___________(填化学式)。26、镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡(Sn)位于第五周期第ⅣA族。
(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________。
(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为______________,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有______________(填化学式)。
(3)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的________倍;除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,滴定时反应的离子方程式为______________。
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)=________mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值是________。
27、铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]主要用于鞣制皮革。利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3;AlN、FeO等)制备铝鞣剂的一种工艺如图:
回答下列问题:
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为____________。“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是_________________。
(2)“酸溶”时,Al2O3发生反应的离子方程式为____________________。
(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为________________________。
(4)“除杂”时产生废渣的主要成分为____(填化学式),对其合理的处理方法是回收后制成___。
(5)准确称取所制备的铝鞣剂mg,将其置于足量硝酸中,待样品完全溶解后,加入足量AgNO3溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得固体ng.则样品中Al(OH)2Cl的质量分数为____(用含m、n的代数式表示)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】
充电电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,LiFePO4中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化,则此时铝箔电极上发生失电子的氧化反应,铝箔为阳极,电极反应式为xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+,即LiFePO4-e-=FePO4+Li+,铜箔电极为阴极,阴极上锂离子得电子发生还原反应,阴极反应式为:xLi++xe-+6C=LixC6,所以电池总反应为FePO4+LixC6xLiFePO4+6C;原电池放电时;正极;负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,电子由负极铝箔经过导线流向正极铜箔,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。
【详解】
A、原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,即Li+通过隔膜移向正极;A正确;
B;原电池放电时;电子由负极铝箔流出,经过导线流向正极铜箔,B正确;
C、原电池放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,所以正极反应为:C正确;
D、由于隔膜的作用,Li+通过隔膜形成闭合回路,完成电池的充放电,电池总反应为xFePO4+LixC6xLiFePO4+6C;其中Fe的化合价发生变化,C;P元素化合价均不变,D错误;
故答案为:D。2、B【分析】【分析】
【详解】
反应P4(白磷)+3O2=P4O6中,白磷和O2的化学键断裂,P4(白磷)中有6条P-P键,O2中有1条O=O键,故断键吸收的能量为6×198kJ/mol+3×497kJ/mol=2679kJ/mol,根据图像,P4O6中有12条P-O键,故成键放出的能量为12×360kJ/mol=4320kJ/mol,放出的能量大于吸收的能量,该反应放出的能量为4320kJ/mol-2679kJ/mol=1641kJ/mol,消耗1molP4的能量变化为放出1641kJ,故选B。3、A【分析】【分析】
【详解】
A.水分子中O原子与两个H原子分别共用一对电子,电子式为A正确;
B.氯离子核外有18个电子,结构示意图为B错误;
C.胆矾为五水硫酸铜,化学式为CuSO4·5H2O;C错误;
D.乙醇为乙基连接一个羟基,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH;选项所给为乙醇的分子式,D错误;
综上所述答案为A。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.由题可知;有机物M光照可转化为N,而且转化过程是吸热反应,所以M要避光;低温保存,故A正确;
B.由题可知;有机物M转化为N是吸热反应,所以相同物质的量的M和N,N的能量大于M,由于M;N的摩尔质量相同,所以等质量的N比M总能量高,故B错误;
C.该反应是吸热反应;反应物的总键能大于生成物的总键能,所以M的总键能比N的总键能高,故C错误;
D.该反应是吸热反应;所以断健消耗的能量高于成键释放的能量,故D错误;
故选A。5、A【分析】【详解】
电极Ⅱ质量不断减少,说明电极Ⅱ为负极,a处溶液中加入KSCN溶液未出现红色,说明溶液中不存在Fe3+,加入CuSO4溶液未出现黑色沉淀,说明溶液中不存在S2-,硫铁矿溶解生成Fe2+和
A.根据分析,通过该装置,硫铁矿溶解生成Fe2+;可以利用该原理富集铁,故A正确;
B.根据上述分析;电极Ⅱ作负极,故B错误;
C.该装置负极的电极反应为FeS2-14e-+8H2O=Fe2++2+16H+;溶液流经该装置后pH减小,故C错误;
D.根据分析,溶液中不存在Fe3+;故D错误;
答案选A。
【点晴】
解题的关键是根据现象判断原电池的正负极以及电极方程式的书写。二、多选题(共5题,共10分)6、AC【分析】【分析】
根据2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,正极O2得电子发生还原反应;以此解答该题。
【详解】
A.a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子;发生氧化反应,则a为负极,故A错误;
B.电极b是正极,发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O;故B正确;
C.H2S是气体;未表明温度;压强,无法确定其物质的量,故C错误;
D.17gH2S参与反应,只失去1mol电子,对应移动的离子也是1mol,故每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区;故D正确;
故答案为AC。7、BD【分析】【详解】
A.容器1和容器2温度相同,但容器2内浓度更大,反应速率更快,所以v1<v2;若容器2的容积为容器1的二倍,则二者达到等效平衡,n2=0.4,但实际上容器2容积与容器1相等,相当于在等效平衡的基础上进行加压,该反应为气体系数减小的反应,加压平衡正向移动,则n2<0.4;故A错误;
B.温度相同平衡常数相同,所以K1=K2,对于容器1,投料为0.2molCO,0.4molH2,平衡时n(H2)=0.2mol;容器体积为2L,列三段式有。
所以平衡常数K1==2.5×103,即K2=2.5×103;
将容器3的投料极限转化后和容器2投料相同,若二者反应温度相同,则达到等效平衡,此时p2=p3,但实际上容器3温度降低,该反应正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,导致压强减小,所以p2>p3;故B正确;
C.若容器3与容器1反应温度相同,且容积为容器1的2倍,则二者达到等效平衡,此时p1=p3,但实际上二者容积相等,假设把容积压缩到与1相等的过程中平衡不移动,此时2p1=p3,但实际加压平衡会正向移动,所以2p1>p3,且温度降低平衡正向移动,导致p3进一步减小;
根据A选项分析可知a1(CO)2(CO);故C错误;
D.根据C选项分析,容器3相当于容器1的等效平衡状态正向移动,所以n3<0.4;容器2和3若为等效平衡,则a2(CO)+a3(CH3OCH3)=1,根据B选项分析可知容器3相当于容器2的等效平衡状态正向移动,a3(CH3OCH3)减小,所以a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1;故D正确;
故答案为BD。
【点睛】
利用等效平衡原理分析问题时,先假设一个能达到等效平衡的虚拟状态,再分析实际情况与虚拟状态相比改变的条件是什么,平衡会如何移动。8、AC【分析】【详解】
A.由题干图示可知,反应I中反应物的总能量高于生成物总能量,故反应I为放热反应,故反应I的△H<0;A错误;
B.由反应历程图Ⅱ可知;反应Ⅱ有两个过渡态,B正确;
C.反应Ⅰ中增加氢氧化钠的浓度可使反应Ⅰ反应速率增大;而反应Ⅱ则分成两部反应,且第一步的活化能大,为慢反应,整个反应Ⅱ的反应速率由第一步决定,第一步并未有NaOH参与,故增加氢氧化钠的浓度反应速率不一定增大,C错误;
D.由题干历程图可知,反应过程中反应Ⅰ和Ⅱ都有C−Br的断裂和C−O键的形成,D正确;故答案为:AC。9、BD【分析】【详解】
A.螺庚烷()分子式为C7H12,甲基环己烷()分子式为C7H14;两者不互为同分异构体,故A错误;
B.分子中含有1个六元环的同分异构体分别为共4种,故B正确;
C.根据甲烷的结构分析得到中间的碳原子与周围四个碳原子不可能为同一平面;故C错误;
D.螺庚烷二氯代物在同一个碳原子上2种,在不同碳原子上因此螺庚烷二氯代物超过3种,故D正确。
综上所述,答案为BD。10、BD【分析】【分析】
A.根据原电池的构成条件及图中的信息可判断正负极;
B.结合电子得失守恒确定铜和氧气的关系;
C.分析多孔结构对原电池反应的影响;注意焓变的影响因素;
D.结合电极反应的产物及电解质环境中的离子可确定反应的方程式。
【详解】
A.结合图示信息可知青铜基体中的铜失去电子变为Cu2+;失电子应为原电池的负极,腐蚀过程中,青铜基体是负极,A错误;
B.负极发生反应:Cu-2e-=Cu2+,64g铜的物质的量为1mol,n(e-)=2mol,正极上O2得电子发生还原反应:O2+2H2O+4e−=4OH−,由于正负极得失电子总数相等,则反应消耗O2的物质的量为n(O2)=mol=0.5mol;其在标况下的体积为11.2L,B正确;
C.多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率主要是因为其作正极;多孔结构能够增大反应物与电极的接触面积从加快了反应速率,但对反应的焓变没有影响,C错误;
D.负极发生反应:Cu-2e-=Cu2+,正极氧气得电子发生反应:O2+2H2O+4e−=4OH−,产生的阴、阳离子与溶液中氯离子结合生成Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为:2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;D正确;
故合理选项是BD。
【点睛】
本题主要考查金属腐蚀过程,注重对原电池原理的分析和理解,确定两电极的物质之间的量的关系,通过电子得失守恒建立,计算气体体积时要注意题中是否明确了标准状况。三、填空题(共7题,共14分)11、略
【分析】【详解】
(1)反应过程中N的浓度在减小,M的浓度在增大,所以N是反应物,M是生成物。t2时,N减少了4mol,M增加了2mol,说明M和N的计量数之比=2:1,t3时,M、N的物质的量不再改变,说明该反应是可逆反应,已达到平衡,故该反应的化学方程式是故答案为:
(2)t2时,反应没有达到平衡,反应正向进行,v正>v逆,t3时,M、N的物质的量不再改变,反应达到平衡,v正=v逆,故答案为:v正>v逆;v正=v逆;
(3)从反应开始到t2时,故答案为:0.5mol·L-1·min-1;
(4)A.该反应中气体的总质量始终不变;总体积始终不变,所以密度始终保持不变,不能说明是否平衡,A错误;
B.平衡时;正;逆反应速率相等但是不等于0,B错误;
C.体积始终是2L;M;N的物质的量浓度不变,说明M、N的物质的量不再改变,说明已平衡,C正确;
D.M;N的物质的量浓度相等不代表M、N的物质的量不变;不能说明是否平衡,D错误;
故答案为:C;
(5)加快反应速率的方法有很多,比如:升温、使用催化剂、提高反应物浓度等,故答案为:升温、使用催化剂、提高反应物浓度。【解析】v正>v逆v正=v逆0.5mol·L-1·min-1C升温、使用催化剂、提高反应物浓度12、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,正极反应为2H++2e-=H2↑。故答案为2H++2e-=H2↑;
(2)乙池中铝易失电子作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应为2Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑。故答案为Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)甲中镁作负极;乙中铝作负极;根据作负极的金属活泼性强判断,甲中镁活动性强、乙中铝活动性强。故答案为Mg;Al;
(4)a.根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,故A正确;b.镁的金属性大于铝;但失电子难易程度与电解质溶液有关,故B错误;c.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,故C错误;d.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,故D正确。故答案为ad。
Ⅱ.该装置符合原电池构成条件,所以能构成原电池。炭粉构成原电池正极,正极上氧气得电子发生还原反应,NaCl溶液起电解质溶液作用,从而形成原电池,加速Fe的氧化。放电时将化学能转化为电能,所以热敷袋放出的热来自于原电池中的氧化还原反应。故答案为铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池,铁被氧化(合理即可)。【解析】2H++2e-=H2↑Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑MgAlad铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池,铁被氧化(合理即可)13、略
【分析】【详解】
(1)从能量变化示意图可以看出,反应物总能量高于生成物总能量,此反应是个放热反应,放出的热量Q=E2-E1=368kJ·mol-1-134kJ·mol-1=234kJ·mol-1,故NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-1。
(2)根据ΔH=E反应物键能-E生成物键能,设H-Cl键能为x,则可得代数式436+247-2x=-185,解得x=434,故H-Cl键能为434kJ·mol-1。【解析】NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)ΔH=-234kJ·mol-143414、略
【分析】【分析】
(1)
石墨电极(C)与正极相连,作阳极,燃料电池中,负极上通入燃料所以通入甲烷的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O;
(2)
串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量=×4=0.4mol;乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,设生成氢气的体积为VL;根据反应。
解得:V=4.48;
(3)
A.a与负极相连为阴极;a电极为纯铜,A正确;
B.粗铜接电源正极;作阳极,阳极上发生氧化反应,B错误;
C.阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子,阴极上铜离子得电子生成Cu,溶解的金属与析出的金属不相等,所以CuSO4溶液的浓度保持改变;C错误;
D.Ag;Pt、Au等活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应;形成阳极泥,所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,D正确;
故答案为:AD;
(4)
电极材料b为铝,且b为阳极,Al失电子生成氧化铝,酸性条件下,铝电极的电极方程式为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(5)
若将乙装置中两电极用导线直接相连,则构成原电池,铁为负极,石墨(C)为正极,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-。【解析】(1)阳CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
(2)4.48
(3)AD
(4)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
(5)O2+2H2O+4e-=4OH-15、略
【分析】【分析】
W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,根据基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p1,X为铝元素,Z能够形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,推知Z为铜元素,两种氧化物分别为Cu2O和CuO。
【详解】
(1)W是氮元素,位于元素周期表第2周期第VA族。N的非金属性比O弱,故其气态氢化物稳定性比弱。
(2)Y是硫元素,其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4。同一周期元素的第一电离能;从左到右呈递增趋势,故S的第一电离能比Al的大。
(3)S的最高价氧化物对应水化物的浓溶液即浓硫酸,其与Cu的单质反应的化学方程式是是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
由和结合盖斯定律可知,Al和FeO反应的热化学方程式是3FeO(s)+2Al(s)==Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7KJ/mol。【解析】2VA弱1s22s22p63s23p4大Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O3FeO(s)+2Al(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-859.7KJ/mol16、略
【分析】【分析】
(1)乙醇的分子式为C2H6O;己烷,属于烷烃,符合通式CnH2n+2;据此分析解答;
(2)乙醇充分燃烧;生成二氧化碳和水,据此分析判断。
【详解】
(1)乙醇的分子式为C2H6O,结构中含有羟基,结构简式为CH3CH2OH;汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内,如己烷,属于烷烃,符合通式CnH2n+2,含有6个碳原子,分子式为C6H14,结构简式为CH3(CH2)4CH3;故答案为B;H;A;
(2)乙醇充分燃烧,生成二氧化碳和水,故答案为F。【解析】BHAF17、略
【分析】【分析】
乙烯和HCl在催化剂加热条件下发生加成反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl),则A为氯乙烷(CH3CH2Cl);乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷,则D为乙烷(CH3CH3),乙烷和氯气在光照的条件下发生取代反应生成氯乙烷,乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,则B为乙醇(CH3CH2OH),乙醇在铜做催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应生成乙醛(CH3CHO),乙醛继续被氧化生成乙酸(CH3COOH),则C为乙酸(CH3COOH),乙醇和乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯;乙烯在一定条件下发生反应生成苯,苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应生成溴苯(),则E为溴苯();苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂加热条件下发生硝化(取代)反应生成硝基苯,据此分析解答。
【详解】
(1)CH2=CH2为共价化合物,电子式:
(2)根据分析,③为乙烷和氯气在光照的条件下发生取代反应生成氯乙烷,反应条件为光照;E为溴苯,结构简式为:
(3)根据分析,①为乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,反应类型为加成反应;④为乙醇在铜做催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应生成乙醛(CH3CHO),反应类型为氧化反应;⑥为苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应生成溴苯();反应类型为取代反应;
(4)②为乙烯和HCl在催化剂加热条件下发生加成反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl),反应方程式为:CH2=CH2+HClCH3-CH2Cl;
⑤为乙醇和乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
⑦为苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂加热条件下发生消化(取代)反应生成硝基苯,反应方程式为:+HNO3+H2O。
【点睛】
有机反应大多数要在一定条件下进行的,在书写反应方程式时,一定要注意每个反应发生的反应条件。【解析】光照加成反应氧化反应取代反应CH2=CH2+HClCH3-CH2ClCH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O+HNO3+H2O四、判断题(共4题,共32分)18、B【分析】【详解】
皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,错误。19、A【分析】【详解】
化学纤维用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学或物理方法加工制得,则高分子物质可作为生产化学纤维的原料,故答案为正确;20、A【分析】【分析】
【详解】
反应过程吸收能量的反应是吸热反应。反应物中的化学键断裂时吸收能量,生成物中化学键形成时放出能量。则吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。故答案为:对。21、A【分析】【详解】
在干电池中,碳棒作为正极,电子流入,只起导电作用,并不参加化学反应,正确。五、有机推断题(共3题,共18分)22、略
【分析】【分析】
由图中信息可知,反应②为CH3CH2OH在浓硫酸、170℃的条件下发生消去反应得到乙烯,即B为CH3CH2OH,B与O2反应生成D(CH3CHO),D被O2氧化得到C(CH3COOH),A在酸性条件下水解生成B和C,则A为CH3COOCH2CH3;高聚物E为乙烯加聚反应生成的聚乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知,C为乙酸,其结构简式为CH3COOH,含有的官能团为羧基,D为乙醛,其结构简式为CH3CHO,故答案为:羧基;CH3CHO;
(2)图示反应中的反应①为A在酸性条件下水解生成B和C,属于水解或取代反应,反应③为B与O2催化氧化反应生成D(CH3CHO);属于氧化反应,故答案为:取代或水解反应;氧化反应;
(3)a.乙烯易与氯气发生加成反应;在光照条件下也不易发生取代反应,a错误;
b.乙烯分子中含有碳碳双键,为平面结构,所有原子均处在同一平面上,b正确;
c.由于甲烷;乙烯、丙炔含碳量不同;因此可用燃烧法通过火焰的明亮程度、有无黑烟生成以及黑烟的程度来加以区分,c正确;
故答案为:a;
(4)图示反应中的反应①为A在酸性条件下水解生成B和C,反应方程式为CH3COOCH2CH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOH,反应③为B与O2催化氧化反应生成D(CH3CHO),反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:CH3COOCH2CH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOH;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(5)A的同分异构体中与A属于同类物质的有CH3CH2COOCH3、CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH共3种,其中只有一个甲基的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2OOCH,故答案为:3;CH3CH2CH2OOCH。【解析】①.羧基②.CH3CHO③.取代或水解反应④.氧化反应⑤.a⑥.CH3COOCH2CH3+H2OCH3CH2OH+CH3COOH⑦.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O⑧.3⑨.HCOOCH2CH2CH323、略
【分析】【分析】
(2)纤维素水解产生葡萄糖;葡萄糖经发酵产生乙醇;乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;乙醇被催化氧化生成乙醛,乙醛再被氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
【详解】
(1)纤维素属于多糖;其最终水解产物为葡萄糖;
(2)①乙醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成乙烯,化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;
②乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;
③乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3,其同分异构体中含有“—COOH”结构的有CH3CH2CH2COOH、CH(CH3)2COOH共2种;
④制备乙酸乙酯的反应为可逆反应,增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率;由于浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化,降低酯的产率,所以浓硫酸用量不能过多;乙酸乙酯难溶于饱和碳酸氢钠溶液,因此反应后,将试管中收集到的粗产品倒入分液漏斗中,振荡、静置,然后分液即可。【解析】多糖葡萄糖CH3CH2OHCH2=CH2+H2O加聚反应2增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化,降低酯的产率分液24、略
【分析】【详解】
已知X;Y、Z、W是中学常见的四种元素;原子序数依次增大。X的原子最外层电子数是次外层的2倍,X为C元素;Y的氧化物属于两性氧化物,Y为Al元素;Y、Z位于同周期,X、Y、Z的原子最外层电子数之和为14,则Z原子最外层电子数为14-4-3=7,Z为Cl元素;W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状,W为Fe元素。
(1)X为C元素;在元素周期表中位于第二周期,第IVA族,故答案为第二周期,第IVA族;
(2)A.同一周期从左到右,元素的金属性逐渐减弱,元素的金属性越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此氢氧化铝的碱性弱于Mg(OH)2,能够用元素周期律解释,故选;B.同一主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越弱,气态氢化物越稳定,HCl的稳定性小于HF,能够用元素周期律解释,故选;C.FeCl3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板;是利用铁离子的氧化性,与元素周期律无关,故不选;故选AB;
(3)Cl(可用Z代替)和Br同主族,最外层均为7个电子,电子层数、原子半径Br大于Cl,核对最外层电子的引力Br小于Cl,原子得电子能力Br小干Cl,元素的非金属性Br弱于Cl,单质的氧化性Br2弱于Cl2,因此氯气可以从NaBr溶液中置换出Br2单质,故答案为Cl(可用Z代替)和Br同主族,最外层均为7个电子,电子层数、原子半径Br大于Cl,核对最外层电子的引力Br小于Cl,原子得电子能力Br小干Cl,元素的非金属性Br弱于Cl,单质的氧化性Br2弱于Cl2;
(4)工业上用电解熔融的氧化铝制备铝单质,化学方程式为2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑,故答案为2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑;
(5)家用“管道通”的有效成分是烧碱和铝,使用时需加入一定量的水,铝能够与氢氧化钠溶液反应放出氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑,故答案为2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑;
(6)铁可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转化成为铵根离子,同时生成磁性氧化铁,反应的离子方程式为3Fe+NO3-+2H++H2O==Fe3O4+NH4+,铝与四氧化三铁在高温下发生铝热反应,反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe,故答案为3Fe+NO3-+2H++H2O==Fe3O4+NH4+;8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。【解析】第二周期,第IVA族ABCl(可用Z代替)和Br同主族,最外层均为7个电子,电子层数、原子半径Br大于Cl,核对最外层电子的引力Br小于Cl,原子得电子能力Br小干Cl,元素的非金属性Br弱于Cl,单质的氧化性Br2弱于Cl22Al2O3(熔融)4A1+3O2↑2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑3Fe+NO3-+2H++H2O==Fe3O4+NH4+8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe六、工业流程题(共3题,共6分)25、略
【分析】【分析】
以氧化铁废料(含少量的FeO、SiO2)为原料制备FeOOH,由流程可知,加入硫酸,过滤得到的废渣为SiO2,滤液1中含有Fe2+、Fe3+,加入试剂X为Fe,发生2Fe3++Fe=3Fe2+,过滤分离出过量的Fe,滤液2含FeSO4,加入乙醇后即析出FeSO4⋅7H2O晶体,可见FeSO4⋅7H2O溶于水、不溶于乙醇,则加乙醇可降低硫酸亚铁的溶解度,若不加乙醇,可通过蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾,绿矾在空气中与NaOH溶液可发生过滤分离出FeOOH,滤液4含Na2SO4;以此来解答。
【详解】
(1)固液反应时;接触面积越大反应越充分;化学反应速率越快,温度越高化学反应速率越快。则为加快化学反应速率、为提高“酸浸”的速率,可采取的措施有粉碎、升温、适当增加硫酸浓度等(任填两种)。
(2)二氧化硅不溶于硫酸,则酸溶、过滤所得“废渣”的主要成分为SiO2。
(3)“酸浸”过程使氧化铁、氧化亚铁转变为铁离子、亚铁离子,不宜将稀换成稀的原因是稀硝酸具强氧化性,易与Fe2+反应生成污染性气体(或降低产率)。
(4)“试剂X”用于将铁离子还原为亚铁离子;则
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