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…………○…………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年人教版(2024)选修化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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9题,共18分)1、常温下,下列各组数据中比值为2:1的是()A.K2SO3溶液中c(K+)与c(SO32-)之比B.0.2mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1mol·L-1的盐酸中c(H+)之比C.pH=7的氨水与(NH4)2SO4的混合溶液中,c(NH4+)与c(SO42-)之比D.pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=12的KOH溶液中溶质的物质的量浓度之比2、能正确表示下列反应的离子方程式为A.硫化钠溶液和硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑B.明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO+4NHC.硅酸钠溶液中通入二氧化碳:SiO+CO2+H2O=HSiO+HCOD.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O3、常温下,用浓度为0.1000mol/L的盐酸分别逐滴加入到20.00mL0.1000mol/L的两种一元碱MOH、ROH溶液中,pH随盐酸溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是()
A.pH=10时,c(M+)>c(MOH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)B.将上述MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时:c(R+)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)C.10mL<20mL时,c(M+)+c(MOH)-)D.V(HCl)>20mL时,不可能存在:c(Cl-)>c(M+)=c(H+)>c(OH-)4、向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体为8.96L(0℃,1.01×105Pa)时立即停止,则这一过程中,溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)。A.B.C.D.5、下列有机物存在顺反异构现象的是A.HC≡CHB.CH2=CH2C.CH3CH=CHCH3D.CH3CH=CH26、在有机物中有一大类物质叫做烷烃。其中CH4为甲烷,C2H6为乙烷,C3H6为丙烷,C4H10为丁烷。含有8个碳原子的烷烃分子式为()A.C8H14B.C8H16C.C8H18D.C8H207、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.铜与浓硝酸充分反应生成22.4L气体时转移电子数为NAB.4.6gNa完全与水反应,生成物含共价键0.1NAC.Al3++4OH-=[Al(OH)4]-,说明1molAl(OH)3电离出H+数为NAD.101kPa、120℃时,7.8gC6H6完全燃烧所得气体分子数一定为0.9NA8、地西泮是一种抑制中枢神经的药物,其结构如图所示:下列有关该药物的说法中,错误的是。
A.地西泮能发生加成、取代、氧化和还原等反应B.地西泮的一氯取代产物为8种C.地西泮的化学式为D.地西泮中无手性碳原子9、下列说法不正确的是()A.C和C是碳元素的2种核素,它们互为同位素B.化学研究者开发出被称为第五形态的固体碳,这种新的碳结构称作“纳米泡沫”,它外形类似海绵,比重极小,并具有磁性。纳米泡沫碳与C60互称同素异形体C.与互为同分异构体D.硝基苯可看成是由和—NO2两种基团组成评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)10、二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示;其总反应的化学方程式为_________。
(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃.其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H,已知几种化学键键能如下表所示:(CO2的结构式:O=C=O)
。物质。
H-H
C=O
C=C
C-H
H-O
能量/kJ•mol-1
436
745
615
413
463
则△H=_________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2,在一定条件下发生(2)中的反应,CO2的转化率与温度、投料比[X=]的关系如图所示。
①X1_________X2(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常数KA_________KB.
②若B点的投料比为3,且从反应开始到B点需要10min,则v(H2)=_______mol•L-1·min-1。
(4)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理图如下图。(丙烯的结构简式:CH3CH=CH2)
①b电极的名称是_________;
②产生丙烯的电极反应式为_______________。11、Ⅰ.水的电离平衡曲线如图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度;当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态为B点。
(1)在100℃时,Kw的表达式为________,在此温度下,Kw的值为________mol2/L2。
(2)在室温下,将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为________。
(3)室温时将pH为3的硫酸溶液稀释100倍,稀释后溶液中,c()和c(H+)之比为________。
Ⅱ.现有溶质为①CH3COOH,②HCl、③H2SO4的三种溶液;根据要求回答下列问题:
(1)写出①的电离方程式:________。
(2)当它们pH相同时,其物质的量浓度最大的是________(填序号)。
(3)当它们的物质的量浓度相同时,其pH最小的是________(填序号)。
(4)在室温下,将c(H+)均为0.1mol/L的三种酸分别加水稀释至原来的10倍,c(H+)由大到小的顺序为________(填序号)。
(5)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液,分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积比为________。
(6)三种酸溶液的pH相同时,若消耗等量的Zn,则需三种酸溶液的体积大小关系为________(填序号)。12、Ⅰ.有下列各组物质:
A.和(臭氧)B.和C.和D.和E.葡萄糖和果糖F.淀粉和纤维素G.液氯和氯气。
(1)______组两物质互为同位素(2)______组两物质互为同素异形体。
(3)______组两组物质互为同分异构体(4)______组中的物质是同一物质。
Ⅱ.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中为同一短周期元素,核外最外层电子数是核外电子数的一半。
(1)元素的名称是______。
(2)元素非金属性的从大到小的顺序为______。(填元素符号)
(3)该新化合物中______(填元素符号)通过得到电子达到8电子稳定结构。13、已知咖啡酸的结构如图所示:
(1)咖啡酸属于__(填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)咖啡酸中含氧官能团有羟基和__(填名称)。
(3)向咖啡酸溶液中滴加NaHCO3溶液,实验现象为__。
(4)咖啡酸溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明咖啡酸具有__性。14、某含苯环的烃A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为
(1)A的分子式为___________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为___________。
(3)已知:请写出A与稀、冷的溶液在碱性条件下反应的化学方程式___________。
(4)一定条件下,A与氢气完全反应,写出此化合物的结构简式___________。
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为___________。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)15、聚丙烯属于有机高分子化合物。(_______)A.正确B.错误16、和的混合物完全燃烧,生成的质量为(____)A.正确B.错误17、醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。(________)A.正确B.错误18、硝基丁酸。(____)A.正确B.错误19、苯的核磁共振氢谱图中只有一组峰,证明苯中的碳碳键完全相同。(_____)A.正确B.错误评卷人得分四、推断题(共2题,共10分)20、[化学——选修5:有机化学基础]
A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知:
(1)A的名称是____;B中含氧官能团名称是____。
(2)C的结构简式____;D-E的反应类型为____。
(3)E-F的化学方程式为____。
(4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是____(写出结构简式)。
(5)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____;检验其中一种官能团的方法是____(写出官能团名称、对应试剂及现象)。21、有机物I是一种常用的植物调味油;常用脂肪烃A和芳香烃D按如下路线合成:
已知①RCHO+CH3CHORCH=CHO+H2O
②通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定;易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A的名称是_______;H含有的官能团名称是________。
(2)②的反应条件是_______________;⑦的反应类型是_______________。
(3)I的结构简式是____________________。
(4)④的化学方程式是_______________________________。
(5)L是I的同分异构体且含有相同的官能团;其结构中苯环上只有两个处于对位的取代基,则L共有_____种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,设计以C为原料制备保水树脂的合成路线(无机试剂任选)__________________评卷人得分五、计算题(共4题,共12分)22、下表是不同温度下水的离子积数据:。温度/℃25t1t2水的离子积常数1×10-14Kw1×10-12
试回答下列问题:
(1)在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol/L,则c(OH-)为_______。该温度下测得某H2SO4溶液中c(SO)=5×10-6mol/L,该溶液中c(OH-)=_______mol/L。
(2)在25℃时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+):c(SO)=_______,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+):c(SO)=_______。
(3)在t2℃时,将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH=_______。23、回答下列问题:
(1)0.005mol/L的H2SO4溶液的pH为_______。
(2)常温时,0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L的H2SO4溶液等体积混合,求混合溶液的pH为_______。
(3)某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数Kw=________,该温度________(填“高于”或“低于”)25℃。
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL与pH=3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。若所得混合溶液呈中性,则a∶b=________。24、链状有机物X由C、H、O三种元素组成,0.1molX在氧气中完全燃烧后,生成CO2的体积为6.72L(标准状况),生成H2O的质量为3.6g。0.1molX与足量钠反应,产生气体的体积为3.36L(标准状况)。请确定摩尔质量最小的X的分子式和结构简式____(要求写出简要推理过程。已知:和结构不稳定)。25、如图装置中:b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极;同时a;d电极上产生气泡。试回答:
(1)a连接电源的___极。b极的电极反应式为___。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是:___,电解进行一段时间后,罩在C极上的试管中也收集到了气体。此时C极上的电极反应式为___。
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了___mol气体,若在b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为___。评卷人得分六、元素或物质推断题(共4题,共28分)26、某溶液中可能含有中的一种或几种。现进行以下实验:取上述溶液少量,加入过量溶液;产生白色沉淀,过滤,向沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀部分溶解,并产生气体。
由以上实验判断:
(1)该溶液中肯定存在的离子有_______。
(2)肯定不存在的离子为_______。
(3)白色沉淀加入硝酸后,部分溶解,反应的离子方程式为_______。27、下图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物(部分产物未列出):
已知C是紫红色金属固体;B的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性。
(1)A的化学式是____________,E化学式是__________________;
(2)电解反应的化学(或离子)方程式是_________________________________________;
(3)对200ml1mol/L的A溶液进行电解;当有0.02mol电子发生转移时,溶液的pH为。
___________(假设溶液体积不变)。28、A是用途最广的金属;B;C是两种常见气体单质,E溶液为常见强酸,D溶液中滴加KSCN溶液显红色,它们相互转化关系如图所示。
请回答:
(1)写出B物质的化学式:_____________;F的名称:_________________;
(2)写出第③步反应的化学方程式为____________________________________;
(3)第④步反应中溶液颜色的变化______________________________________;
写出第④步反应的离子方程式___________________________________________;
(4)写出SO2和B反应的离子方程式_____________________________________;
(5)F溶液中滴入NaOH溶液可能产生的实验现象是________________________。29、I.配平__KMnO4+__HCl=__KCl+__MnCl2+__Cl2↑+__H2O反应方程式,若有1mol氧化剂参加反应,则被氧化的HCl的物质的量___,转移的电子数目___。
II.推理在问题解决过程中常涉及到。同学们要学会从实验数据;物质已知的性质、题给信息等各种渠道收集证据;对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于这些证据进行分析推理,最后形成科学结论。
有无色溶液,可能含有K+、SO42-、CO32-、NH4+、Cl-、Ba2+、Cu2+中的一种或几种;按以下步骤进行实验:
①取100ml溶液往其中加入足量稀硫酸;有0.224L(标况下)气体产生;
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液;有4.2g白色沉淀生成;
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热;产生刺激性气味的气体0.672L(标况下);根据以上事实判断:
(1)肯定存在的是___。
(2)肯定不存在的是___。
(3)不能确定是否存在的是___。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
A.K2SO3溶液中,SO32-水解消耗,但是K+不会发生水解,c(K+)与c(SO32-)之比大于2:1;A错误;
B.CH3COOH溶液中醋酸不完全电离,0.2mol•L-1的CH3COOH溶液与0.1mol•L-1的盐酸中c(H+)之比小于2:1;B错误;
C.(NH4)2SO4与NH3•H2O的混合溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),25℃时,pH=7是显中性的溶液,c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=2c(SO42-),c(NH4+)与c(SO42-)之比等于2:1;C正确;
D.根据c(OH-)·c(H+)=Kw知,pH=12的Ba(OH)2溶液与pH=12的KOH溶液中氢氧根离子浓度相等为0.01mol/L;但溶质的物质的量浓度之比=0.005mol/L:0.01mol/L=1:2,D错误;
故合理选项是C。2、D【分析】【详解】
A.硝酸具有强氧化性,可以将S2-氧化为S单质,自身根据其浓度大小还原为NO或NO2,反应的离子方程式为4H++2NO+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO+3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀);A错误;
B.明矾在水中可以电离出Al3+,可以与氨水电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3,但由于氨水的碱性较弱,生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应,故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHB错误;
C.硅酸的酸性小于碳酸,向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时,生成硅酸沉淀,二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根,反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量);C错误;
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1:2混合,Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水,Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀,反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O;D正确;
故答案选D。3、B【分析】【详解】
A.MOH溶液中加入10mLHCl溶液时,溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MCl,溶液呈碱性,说明MOH电离程度大于MCl水解程度,MOH电离程度较小,氯离子不电离也不水解,所以故A错误;
B.将上述MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时,ROH已经完全反应,溶液中溶质为等物质的量浓度的MCl、RCl,MCl为强酸弱碱盐,水解导致溶液呈酸性,但水解程度较小,不水解,所以存在故B正确;
C.时,溶液中溶质为MOH和MCl,且溶液中存在物料守恒故C错误;
D.时,HCl过量导致溶液呈酸性,根据电荷守恒得溶液中溶质存在有或三种情况,可能出现故D错误;
故选:B。
【点睛】
考查酸碱混合溶液定性判断,明确各点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,根据图知,未加HCl溶液时,ROH的说明为强碱;MOH的pH小于13,则MOH为弱碱;易错选项是D,注意滴加过程中可能出现c(M+)>c(H+)、c(M+)=c(H+)、c(M+)<c(H+)情况。4、C【分析】【分析】
n(CO2)==0.4mol,通入含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中,相当于首先发生:Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓,0.1molBa(OH)2完全反应消耗0.1molCO2,剩余0.2molOH-,生成0.1molBaCO3,然后发生2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1molCO2,生成0.1molCO32-,上述两阶段共消耗molCO2,剩余0.2molCO2,再发生CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,消耗0.1molCO2,最后发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-;碳酸钡与二氧化碳恰好反应,据此计算解答。
【详解】
含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中离子总的物质的量为0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol,n(CO2)==0.4mol,通入含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中,相当于首先发生:Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓,该阶段0.1molBa(OH)2完全反应消耗0.1molCO2,体积为2.24L,离子物质的量减少0.3mol,溶液中离子物质的量为0.7mol-0.3mol=0.4mol,其中含有0.2molOH-、生成0.1molBaCO3;然后发生2OH-+CO2=CO32-+H2O,0.2molOH-完全反应消耗0.1molCO2,体积为2.24L,该阶段离子物质的量减少0.1mol,溶液中剩余离子物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol,溶液中含有0.2molNa+、0.1molCO32-;再发生CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,消耗0.1molCO2,体积为2.24L,溶液中离子物质的量增大0.1mol,溶液中离子为0.4mol;最后发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-,碳酸钡与二氧化碳恰好反应,消耗0.1molCO2;体积为2.24L,溶液中离子物质的量增大0.3mol,溶液中离子为0.7mol;故图象C符合;
故答案选C。5、C【分析】A.HC≡CH分子中4个原子在一直线上,不存在顺反异构现象,错误;B.CH2=CH2分子中碳原子上都是氢原子,不存在顺反异构现象,错误;C.CH3CH=CHCH3分子中双键两端碳上连两个不同的原子或基团(氢、甲基),存在顺反异构现象,正确;D.CH3CH=CH2分子中右端碳上边两个氢原子(相同原子或基团);不存在顺反异构现象,错误;故答案选C。
点睛:判断是否存在顺反异构现象方法是:一是构成一个平面,如碳碳双键、四边形、三角形等,同一个碳原子中连2个不同原子或基团。6、C【分析】【详解】
比较CH4、C2H6、C3H6、C4H10中C、H原子个数的变化,每增加1个C原子,则同时增加2个H原子,由此可推得烷烃的通式为CnH2n+2。则含有8个碳原子的烷烃分子式为C8H2×8+2,即为C8H18,答案为C。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.生成气体所处的状态不明确;故气体的物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故A错误;
B.4.6gNa的物质的量为n(Na)===0.2mol,Na与水完全反应生成NaOH和H2,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,产物NaOH中OH-存在一个共价键,H2中存在1个共价键,由于0.2molNa与水完全反应生成0.2molNaOH和0.1molH2,所以生成0.2NA+0.1NA=0.3NA的共价键;故B错误;
C.Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3H+++H2O,Al(OH)3为弱电解质,部分电离,不能完全电离,H+数目小于NA;故C错误;
D.7.8gC6H6的物质的量为n(C6H6)===0.1mol,120℃时H2O为气体,燃烧产物为CO2或CO一种或两种及H2O,根据元素守恒,碳的氧化物为0.6mol,H2O为0.3mol,所得气体分子数为0.6NA+0.3NA=0.9NA;故D正确;
答案为D。8、C【分析】【详解】
A.地西泮中含有苯环可以发生加成和取代反应,地西泮可以燃烧发生氧化反应,地西泮中含有羰基、苯环可以和H2发生还原反应;故A正确;
B.地西泮一共含有8种不同环境的氢原子;地西泮的一氯取代产物为8种,故B正确;
C.由结构式可知,地西泮的化学式为C15H11ClN2O;故C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子;地西泮中无手性碳原子,故D正确;
故选C。9、C【分析】【详解】
A.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,126C和146C是碳元素的2种核素;他们互称同位素,故A正确;
B.纳米泡沫碳与C60是同种元素组成的不同单质为同素异形体,纳米泡沫碳与C60互称同素异形体;故B正确;
C.与分子式相同;结构相同是同种物质,故C错误;
D.硝基苯是苯环上一个氢原子被硝基取代生成的产物,硝基苯可看成是由和-NO2两种基团组成;故D正确;
故选C。二、填空题(共5题,共10分)10、略
【分析】本题主要考查化学反应中的能量转化。
(1)总反应的化学方程式为
(2)△H=反应物键能之和-生成物键能之和="(4×745+6×436-615-4×413-8×463)"kJ·mol-1=-375kJ·mol-1。
(3)①X越大,CO2的转化率越大,所以X1>X2。该反应△H<0,升温平衡左移,所以平衡常数KA>KB。②若B点的投料比为3,需要投入6molH2,且从反应开始到B点需要10min,则v(H2)="4.5/2/10"mol•L-1·min-1=0.225mol•L-1·min-1。
(4)①b电极生成氧化产物氧气;所以是正极;
②产生丙烯的电极反应式为【解析】-375kJ·mol-10.225正极11、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)结合图像及Kw=c(H+)∙c(OH-)计算;
(2)利用H++OH-=H2O计算;
(3)溶液稀释时;溶质的物质的量不变;
Ⅱ.CH3COOH为弱电解质,HCl、H2SO4均为强酸。
【详解】
Ⅰ.(1)在100℃时,Kw表达式为Kw=c(H+)∙c(OH-),由图像可知,在此温度下c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,则Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-6mol/L×10-6mol/L=1×10-12mol2/L2。
(2)在室温下,pH=9的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-5mol/L,pH=5的稀盐酸中c(H+)=10-5mol/L,设氢氧化钡溶液的体积为xL,盐酸的体积为yL,混合溶液的pH=7,溶液呈中性,则n(H+)=n(OH-),即10-5mol/L×xL=10-5mol/L×yL,解得x:y=1:1,则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为1:1。
(3)室温时,pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,c()=5×10-4mol/L,将此溶液稀释100倍后,c()=5×10-6mol/L,而c(H+)=10-5mol/L,则c():c(H+)=5×10-6mol/L:10-5mol/L=1:2。
Ⅱ.(1)CH3COOH为弱电解质,在水溶液中部分发生电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+。
(2)当三种溶液pH相同时,溶液中氢离子浓度相同,假设提供1mol/L的氢离子,①醋酸为弱电解质,则醋酸的浓度应大于1mol/L、②HCl为强酸只能电离出1个氢离子,盐酸的浓度为1mol/L、③H2SO4为强酸;能电离出2个氢离子,硫酸的浓度为0.5mol/L,故物质的量浓度最大的是①。
(3)当三种溶液的物质的量浓度相同时,假设浓度都是1mol/L;①CH3COOH电离出的氢离子浓度小于1mol/L,②HCl电离出的氢离子浓度为1mol/L,③H2SO4电离出的氢离子浓度为2mol/L;故pH最小的是③。
(4)加水稀释时促进醋酸的电离,醋酸继续电离出氢离子,所以稀释10倍后,醋酸溶液中H+浓度大于原来的盐酸和H2SO4溶液中H+浓度为原来的则c(H+)由大到小的顺序是①>②=③。
(5)体积和物质的量浓度均相同的三种酸溶液;醋酸和HCl是一元酸,硫酸是二元酸,分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积比为1:1:2。
(6)盐酸和硫酸是强酸,醋酸是弱酸,三种酸溶液的pH相同时,c(CH3COOH)最大,若消耗等量的Zn,则需三种酸溶液的体积大小关系为①<②=③。【解析】①③①②③①②③12、略
【分析】【分析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物;分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体;质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素;同位素必须为原子;同一元素形成的不同单质称同素异形体,同素异形体必须是单质。W;X、Y、Z为同一短周期元素,根据图知,X能形成4个共价键、Z能形成1个共价键,则X位于第IVA族、Z位于第ⅦA族,且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,Z最外层7个电子,则X原子核外有14个电子,X为Si元素,Z为Cl元素,该阴离子中Cl元素为-1价、X元素为+4价,根据化合价的代数和为-1价,Y为-3价,所以Y为P元素,根据阳离子所带电荷知,W为Na元素,通过以上分析知W、X、Y、Z分别是Na、Si、P、Cl元素,以此解答。
【详解】
I.A.O2和O3是由氧元素组成的不同的单质;是同素异形体。
B.12C和13C质子数相同中子数不同;互称同位素;
C.CH3-CH2-CH2-CH3和都是烃;分子式相同,结构不同,互称为同分异构体;
D.和是空间四面体;组成和结构都相同,为同一物质;
E.葡萄糖和果糖分子式相同均为C6H12O6;结构不同,互为同分异构体;
F.淀粉和纤维素属于高分子化合物;分子式不同,结构不同,不是同分异构体;
G.液氯和氯气的成分都是氯气;属于同种物质;
由上述分析可得;
(1)B组两物质互为同位素;
(2)A组两物质互为同素异形体;
(3)CE组两物质互为同分异构体;
(4)DG组中的物质是同一物质;
答案为:B;A,CE,DG。
II.(1)元素为Na元素;名称为钠;答案为钠。
(2)X为Si元素;Y为P元素,Z为Cl元素,它们属于同周期元素,从左到右,非金属性依次增强,原子序数Si<P<Cl,则非金属性Cl>P>Si;答案为Cl>P>Si。
(3)Y为P元素,其最外层有5个电子,P原子形成2个共价键且该阴离子得到W原子的1个电子,所以P原子达到8电子结构,即P原子通过得到电子达到8电子结构;答案为P。【解析】BACEDG钠Cl>P>SiP13、略
【分析】【分析】
根据咖啡酸的结构分析得到为有机化合物;含有碳碳双键;羟基、羧基,能使碳酸氢钠反应生成二氧化碳,能使高锰酸钾溶液褪色。
【详解】
⑴咖啡酸属于有机化合物;故答案为:有机化合物。
⑵咖啡酸中含氧官能团有羟基和羧基;故答案为:羧基。
⑶向咖啡酸溶液中滴加NaHCO3溶液,羧基和NaHCO3反应生成CO2;实验现象为有气体产生;故答案为:有气体产生。
⑷咖啡酸溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾具有氧化性,说明咖啡酸具有还原性;故答案为:还原。【解析】①.有机化合物②.羧基③.有气体产生④.还原14、略
【分析】【分析】
某含苯环的烃A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为则该分子中C原子的个数为=8,则H原子个数为=8,所以A的分子式为结合问题中A可以发生的反应,可知A的结构简式为:
【详解】
(1)由上述分析可知,A的分子式为:故填
(2)A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,反应的化学方程式为故填
(3)由可知,与稀、冷的溶液在碱性条件下反应的化学方程式为:
故填
(4)一定条件下,与氢气完全反应,苯环与碳碳双键均与氢气发生加成反应,生成的化合物的结构简式为故填
含有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚苯乙烯,高分子化合物结构简式为故填【解析】+Br2三、判断题(共5题,共10分)15、A【分析】【详解】
相对分子质量在10000以上的为高分子,可选用缩聚反应、加聚反应得到有机高分子化合物,聚丙烯是由丙烯通过加聚反应而得的有机高分子化合物,答案正确;16、A【分析】【详解】
C7H8的摩尔质量为92g/mol,C3H8O3的摩尔质量为92g/mol,则C7H8和C3H8O3的平均摩尔质量为92g/mol,和的混合物其物质的量为n==0.05mol,含有氢原子物质的量为0.05mol×8=0.4mol,由H原子守恒可知生成水的物质的量为n(H2O)==0.2mol,H2O质量为m(H2O)=0.2mol×18g/mol=3.6g,上述判断是正确的;答案为正确。17、A【分析】【详解】
醛类化合物的分子结构中都含有醛基,一般情况下,醛能被被氧化为羧酸,被还原为醇,因此既能发生氧化反应又能发生还原反应。说法正确。18、A【分析】【详解】
根据系统命名法,该有机物是主链上有4个碳原子的羧酸,在3位置上有一个硝基,故命名为:答案为:正确。19、B【分析】【详解】
苯的核磁共振氢谱图中只有一组峰,说明苯分子中只有1种H原子,由于苯分子中若存在单双建交替结构,也只有1种H原子,故无法证明苯中的碳碳键完全相同,故错误。四、推断题(共2题,共10分)20、略
【分析】【分析】
B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A为C3H6,A发生发生加成反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C结构简式为A发生反应生成D,D发生水解反应生成E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH、D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到则G结构简式为据此解答。
【详解】
(1)通过以上分析知,A为丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3;其含氧官能团名称是酯基;
故答案为丙烯;酯基;
(2)C结构简式为D发生水解反应或取代反应生成E;
故答案为取代反应或水解反应;
(3)E→F反应方程式为
故答案为
(4)B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键和酯基、醛基,为甲酸酯,符合条件的同分异构体有HCOOCH=CHCH2CH3、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CHCH3、HCOOCH=C(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH=CH2、HCOOCH2C(CH3)=CH2、HCOOC(CH2CH3)=CH2,共有8种;其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是
故答案为
(5)该有机物中含有碳碳双键、醇羟基、羧基,具有烯烃、羧酸、醇的性质。能和NaOH、NaHCO3反应的是羧基,且物质的量之比都是1:1,所以NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质反应时,则消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1:1;
分子中含有碳碳双键;醇羟基、羧基。若检验羧基:取少量该有机物;滴入少量石蕊试液,试液变红;若检验碳碳双键:加入溴水,溴水褪色;
故答案为1:1;检验羧基:取少量该有机物,滴入少量石蕊试液,试液变红(或检验碳碳双键,加入溴水,溴水褪色)。【解析】丙烯酯基取代反应1:1检验羧基:取少量该有机物,滴入少量石蕊试液,试液变红(或检验碳碳双键,加入溴水,溴水褪色)21、略
【分析】【分析】
由题给信息和有机物的转化关系可知,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为CH2=CH2、B为CH3CH2OH;在铜或银做催化剂作用下,发生催化氧化反应生成CH3CHO,则C为CH3CHO;甲苯与氯气在光照条件下发生侧链取代反应生成则D为E为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成则F为与CH3CHO发生信息反应生成则G为先发生银镜反应,再酸化生成则H为在浓硫酸作用下,与甲醇共热发生酯化反应生成则I为
【详解】
(1)A的结构简式为CH2=CH2,名称是乙烯;H的结构简式为官能团为羧基;碳碳双键,故答案为:乙烯;羧基、碳碳双键;
(2)反应②为在铜或银做催化剂作用下,发生催化氧化反应生成CH3CHO;反应⑦为在浓硫酸作用下,与甲醇共热发生酯化反应生成故答案为:铜或银;氧气,加热;酯化反应(取代反应);
(3)I的结构简式为故答案为:
(4)反应④为在氢氧化钠溶液中中共热发生水解反应生成反应的化学方程式为+2NaOH+2NaCl+H2O,故答案为:+2NaOH+2NaCl+H2O;
(5)L是的同分异构体且含有相同的官能团,则两个处于对位的取代基可能是CH2=CH—和—COOCH3、—OOCCH3和—CH2OOCH,HCOO—和CH2=CHCH2—、CH3CH=CH2—和CH2=C(CH3)—,CH3—和CH2=CHCOO—、HCOOCH=CH—和CH2=C(OOCH)—;共9种,故答案为:9;
(6)由题给信息和有机物的性质可知,CH3CHO制备的转化关系为CH3CHO在氢氧化钠溶液中共热发生信息①反应生成CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO先发生银镜反应,再酸化生成CH3CH=CHCOOH,一定条件下,CH3CH=CHCOOH发生缩聚反应生成则合成路线为故答案为:
【解析】乙烯羧基、碳碳双键铜或银、氧气,加热酯化反应(取代反应)+2NaOH+2NaCl+H2O9五、计算题(共4题,共12分)22、略
【分析】(1)
水在任何条件下电离产生的c(H+)=c(OH-)。在t1℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol/L,则c(OH-)=2.4×10-7mol/L;
在该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=2.4×10-7mol/L×2.4×10-7mol/L=5.76×10-14(mol/L)2,该温度下测得某H2SO4溶液中c(SO)=5.0×10-6mol/L,c(H+)=2c(SO)=1.0×10-5mol/L,则该溶液中c(OH-)=
(2)
在25℃时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)=10-6mol/L,根据硫酸电离方程式:H2SO4=2H++SOc(SO)=c(H+)=5.0×10-7mol/L,可知该溶液中c(H+):c(SO)=2:1;
将稀释后的溶液再稀释100倍,c(SO)=5.0×10-9mol/L,溶液中的H+包括酸电离和水电离两部分,稀释后的溶液接近中性但仍然显酸性,此时c(H+)>1.0×10-7mol/L,则c(H+):c(SO)≥1.0×10-7mol/L:5.0×10-9mol/L=20:1;
(3)
在温度为t2时Kw=1×10-12,将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=1的HCl中c(H+)=0.1mol/L,两种浓度相等,由于二者体积相同,则酸、碱恰好完全中和,溶液显中性,故溶液pH=6。【解析】(1)2.4×10-7mol/L5.76×10-9
(2)2:120:1
(3)pH=623、略
【分析】【分析】
(1)0.005mol/L的H2SO4溶液中,c(H+)=0.01mol/L;由此可求出pH。
(2)常温时,0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L的H2SO4溶液等体积混合,H2SO4溶液过量,则先求c(H+);再求混合溶液的pH。
(3)0.01mol·L-1的NaOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,pH为11,c(H+)=10-11mol/L,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)∙c(OH-);由此确定该温度与25℃的关系。
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=10-3mol/L,若所得混合溶液呈中性,利用n(H+)=n(OH-),求出a∶b。
【详解】
(1)0.005mol/L的H2SO4溶液中,c(H+)=0.01mol/L,pH=-lgc(H+)=2。答案为:2;
(2)常温时,0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L的H2SO4溶液等体积混合(设体积都为1L),H2SO4溶液过量,则先求c(H+)==0.01mol/L;pH=2。答案为:2;
(3)0.01mol·L-1的NaOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,pH为11,c(H+)=10-11mol/L,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-11×0.01=10-13>10-14,该温度高于25℃。答案为:10-13;高于;
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=10-3mol/L,若所得混合溶液呈中性,利用n(H+)=n(OH-),得出0.1mol/L×aL=10-3mol/L×bL,求出a∶b=1:100。答案为:1:100。
【点睛】
两种酸溶液混合,应先求混合溶液中的c(H+),然后求pH;两种碱溶液混合,应先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH;酸与碱溶液混合,应先确定哪种物质过量,若酸过量,先求c(H+),若碱过量,先求c(OH-)。【解析】①.2②.2③.10-13④.高于⑤.1:10024、略
【分析】【详解】
由0.1molX在氧气中完全燃烧后,生成CO2的体积为6.72L(标准状况),生成H2O的质量为3.6g可知,X分子在含有的碳原子个数为==3,含有氢原子的个数为==4,由0.1molX与足量钠反应,产生气体的体积为3.36L(标准状况)可知,分子中含有的羟基数目为==3,由碳、氢原子的个数可知,X分子的不饱和度为2,由结构不稳定和X分子为链状可知,X分子中含有2个—COOH和1个—OH,则分子式为C3H4O5,结构简式为故答案为:C3H4O5、【解析】C3H4O5、25、略
【分析】【分析】
(1)接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡,则b为阴极;M离子在阴极放电生成金属单质,a为阳极与正极相连;
(2)B中I-在c极上放电,电解一段时间后,OH-也放电;
(3)根据串联电路中以及电解池中阴、阳两极得失电子数目相等求出气体的物质的量和金属的物质的量,最后根据M=求出金属的摩尔质量。
【详解】
(1)接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡,则b为阴极,M离子在阴极放电生成金属单质,b电极的反应式为:M++e-═M;
(2)B中I-在c极上放电生成碘单质,遇淀粉变蓝,则观察到c极附近溶液颜色变为蓝色,电解一段时间后,OH-也放电,电极反应为4OH--4e_=2H2O+O2↑;
(3)n(H2)==0.002mol,则转移电子为0.004mol,a电极反应为4OH--4e_=2H2O+O2↑,所以生成氧气为0.001mol,由H2~2e-~2M可知,则n(M)=0.004mol,所以金属的摩尔质量为=108g/mol。
【点睛】
分析电解过程的思维程序:①首先判断阴阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极;②再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴阳离子两组;③然后排出阴阳离子的放电顺序:阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH-。【解析】正M++e-═Mc电极周围先变蓝色4OH--4e-=2H2O+O2↑0.001108g/mol六、元素或物质推断题(共4题,共28分)26、略
【分析】【分析】
取题述溶液少量,加入过量溶液;产生白色沉淀,可能含有碳酸根离子;氯离子,过滤,向沉淀中加入过量的硝酸,沉淀部分溶解,并产生气体,说明含有碳酸根离子,则溶液中不能含有钙离子,沉淀不能完全溶解,说明含有氯离子,依据溶液呈电中性可知,溶液中一定含有钠离子。
【详解】
(1)根据以上分析可知;溶液中肯定存在的离子有碳酸根离子;钠离子和氯离子。
(2)根据以上分析可知;溶液中肯定不存在的离子有钙离子。
(3)白色沉淀为碳酸银,碳酸银和硝酸反应的离子方程式为Ag2CO3+2H+=CO2↑+H2O+2Ag+。【解析】(1)
(2)
(3)27、略
【分析】【分析】
C是紫红色金属固体,则C为Cu,B的浓溶液和稀溶液都是有强氧化性,则B为HNO3,可推知A为Cu(NO3)2,D为O2;E为CuO,据此解答。
【详解】
C是紫
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