广东省东莞市2020-2021学年高二下学期期末统考化学试题

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广东省东莞市2020-2021学年高二下学期期末统考化学试题
一、单选题
1.(2021高二下·东莞期末)下列措施,能加快化学反应速率的是(  )
A.向炉膛鼓风
B.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.用冰箱保存食物
D.果蔬气调贮藏(通常增加贮藏环境中浓度,降低浓度)
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.向炉膛鼓风,可以增加反应过程中氧气的浓度,反应速率加快,A项选;
B.铁遇浓硫酸钝化,改用浓硫酸,不能加快制取氢气的化学反应速率,B项不选;
C.冰箱中温度较低,食物放在冰箱中,可减慢食物腐败的速率,C项不选;
D.果蔬气调贮藏是减小反应物氧气的浓度,反应速率降低,D项不选;
故答案为:A。
【分析】加快化学反应速率有:升温、使用催化剂、增大反应物浓度、增大接触面积等
2.(2021高二下·东莞期末)化学与生产、生活、医药等息息相关,下列说法正确的是(  )
A.用碳酸钠制抗酸药治疗胃酸过多
B.可用热碱水洗去工业用铁表面的润滑油
C.溶液可用作焊接中的除锈剂
D.草木灰与铵态氮肥混合使用肥效增强
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.用碳酸氢钠制抗酸药治疗胃酸过多,而不是碳酸钠,A项不符合题意;
B.润滑油主要成分是矿物油,为烃类,不溶于碱溶液,B项不符合题意;
C.是强酸弱碱盐,水解显酸性,所以可用作焊接时的除锈剂,C项符合题意;
D.铵态氮肥与碱性物质草木灰混合施用时,会放出氨气,降低肥效,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.碳酸钠碱性较强,不能做胃酸中和剂
B.润滑油主要成分是矿物油,为烃类,不溶于碱溶液
C.利用水解显弱酸性,除去铁锈,同时不会腐蚀铁
D.草木灰显碱性,有OH-,会与铵根反应产生氨气
3.(2021高二下·东莞期末)“雪龙2号”从深圳启航,执行中国第36次南极科考任务。下列有关科考船的说法正确的是(  )
A.外壳镶嵌一些铅块可提高科考船的抗腐蚀能力
B.停靠期间可将电源正极与船体相连保护船体
C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,正极反应式为
D.科考船只采用电化学保护法提高船体抗腐蚀能力
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.在船壳上镶嵌铅块,船壳金属比铅活泼构成原电池时,作负极加快其腐蚀,不能减慢船体的腐蚀,A项不符合题意;
B.与电源正极相连,作阳极,加快船体的腐蚀,B项不符合题意;
C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,船体作正极被保护,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式为,C项符合题意;
D.还可以在船体表面涂上保护层等方法,提高其抗腐蚀能力,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电化学保护金属方法有:1.牺牲阳极阴极保护法,选择活泼性强的金属做负极,被保护金属做正极;2.保护金属与电源负极相连,使其不被消耗
4.(2021高二下·东莞期末)已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,有关叙述正确的是(  )
A.HF(g)分解生成H2(g)和F2(g)的反应放热
B.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量
C.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量小于
D.断裂1 molH-H键和1 mol F-F键吸收的能量大于形成2 molH-F键放出的能量
【答案】B
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A.根据图示可知:2 mol HF气体的能量比1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量低,故HF(g)分解生成H2(g)和F2(g)的反应会吸收热量,反应为吸热反应,A不符合题意;
B.根据图示可知在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量,B符合题意;
C.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(g)放出的热量为,物质由气态转化为液态时又会放出热量,故1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量大于,C不符合题意;
D.断裂化学键吸收能量,形成化学键会释放能量。根据图示可知:2 mol HF气体的能量比1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量低,说明断裂1 mol H-H键和1 mol F-F键吸收的能量小于形成2 mol H-F键放出的能量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.一个反应正向进行是放热反应,逆向进行是吸热反应,
B.由图可知,该反应放热,故反应物总能量大于生成物总能量
C.有HF(g)变成HF(l)需要放热,最终放出热量大于270KJ
D.该反应放热,断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量,释放能量大于吸收的
5.(2021高二下·东莞期末)下列叙述错误的是(  )
A.闪锌矿()经溶液作用后,转化为铜蓝():
B.醋酸溶液约为3:
C.溶液显碱性:
D.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,阴极反应式为:
【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.闪锌矿()经溶液作用后,转化为铜蓝(),离子方程式,A项不符合题意;
B.醋酸溶液约为3,则CH3COOH为弱电解质,在水中存在电离平衡,其电离方程式为,B项不符合题意;
C.溶液显碱性是因为ClO-在水中水解,其水解方程式为,C项不符合题意;
D.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,纯铜作阴极,发生还原反应,电极反应式为,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.硫化铜更加难容,硫化锌会转化为硫化铜
B.醋酸是弱酸,部分电离
C.氯酸钾先碱性,发生了水解
D.粗铜冶炼是粗通做阳极,与电源正极相连
6.(2021高二下·东莞期末)下列选项正确的是(  )
A.硝基苯的结构简式为:
B.分子的比例模型:
C.和互为同系物
D.丙烯的结构式:
【答案】C
【知识点】有机物的结构式;有机分子中基团之间的关系
【解析】【解答】A.硝基苯的结构简式为,A项不符合题意;
B.是分子的球棍模型,B项不符合题意;
C.和结构相似,组成上相差一个-CH2原子团,故和互为同系物,C项符合题意;
D.丙烯的结构式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.书写规范,N原子与苯环相连
B.比例模型是按照原子比例大小虚拟的模型
C.结构相似,都含有-COOH,分子式相差一个CH2,符合同系物定义
D.结构式是不缩写化学键
7.(2019·全国Ⅲ卷)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是(  )
A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔 D.1,3 丁二烯
【答案】D
【知识点】结构式
【解析】【解答】A、甲苯中苯环上所有原子共平面,甲基为烷烃基,属于四面体结构,因此不可能所有原子共平面,A不符合题意;
B、乙烷为烷烃,烷烃属于四面体结构,所有原子不可能共平面,B不符合题意;
C、丙炔的结构简式为HC≡C-CH3,其中HC≡C-C四个原子共平面,-CH3为四面体结构,因此所有原子不可能共平面,C不符合题意;
D、1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,位于双键上的原子处于同一平面内,因此1,3-丁二烯中所有原子可能共平面,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对有机物结构的考查,结合苯(平面型)、甲烷(正四面体)、乙烯(平面型)、乙炔(直线型)的结构分析原子共平面情况。
8.(2021高二下·东莞期末)下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.用水能鉴别乙醇、苯、四氯化碳
B.酸性重铬酸钾溶液遇乙醇变色,发生取代反应
C.乙酸的分子式为,它能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D.苯分子能跟氢气发生加成反应,说明苯含有碳碳双键
【答案】A
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.乙醇与水能互溶,溶液不分层;苯不溶于水且密度比水小,溶液分层且上层为油状液体;四氯化碳不溶于水,且密度大于水,出现分层,在水的下层,A项符合题意;
B.酸性重铬酸钾溶液遇乙醇变色,是乙醇发生了氧化反应,B项不符合题意;
C.乙酸的分子式为,C项不符合题意;
D.苯分子中的化学键为介于碳碳单键与双键之间的特殊键,苯不含碳碳双键,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错点:苯虽然可以和氢气发生加成反应,但是苯不含双键,而是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键
9.(2021高二下·东莞期末)化学与生产、生活、环境密切相关,下列说法错误的是(  )
A.油脂在碱性条件下的水解产物可以用来制取肥皂
B.糖类和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素
C.使用医用酒精(75%)、“84”消毒液或加热均能有效灭活病毒
D.是制备有机发光二级管的材料之一,其属于有机高分子化合物
【答案】D
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;合成材料;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.油脂在碱性条件下的水解产物硬脂酸盐是制取肥皂的主要成分,因此可以用来制取肥皂,A不符合题意;
B.糖类中含有碳、氢、氧三种元素;蛋白质中含有碳、氢、氧、氮四种元素,可能含有硫、磷、氯等元素,故这两类物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,B不符合题意;
C.使用医用酒精(75%)、“84”消毒液或加热均能使蛋白质发生变性而失去其生理活性,病毒主要成分是蛋白质,故上述方法均可有效灭活病毒,C不符合题意;
D.是制备有机发光二级管的材料之一,其有确定的分子式,因此该物质不属于有机高分子化合物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】易错点:注意区分高分子和大分子,高分子的分子量不确定,一般可以达到几万甚至几十万,大分子分子量是确定值,一般几百上千
10.(2021高二下·东莞期末)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述正确的是(  )
A.分子式为
B.能够发生水解反应
C.不能使溴水溶液褪色
D.紫花前胡醇最多能与发生加成反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据紫花前胡醇的结构简式可知,其分子式为,A项不符合题意;
B.分子中含有酯基,能够发生水解反应,B项符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,使溴水溶液褪色,C项不符合题意;
D.分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,故紫花前胡醇最多能与4mol发生加成反应,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该有机物含有官能团有:羟基、酯基、碳碳双键,可以发生水解反应,与溴发生加成反应等,与氢气发生加成时,苯环上加成3molH2,碳碳双键上加成1mol,共4mol
11.(2021高二下·东莞期末)下列各基态原子或离子的电子排布式书写错误的是(  )
A.: B.:
C.: D.:
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.K原子核外电子有19个,电子排布式应为,A符合题意;
B.原子核外电子有9个,电子排布式为,符合能量最低原理,B不符合题意;
C.核外电子有10个,电子排布式为,符合能量最低原理,C不符合题意;
D.核外电子有10个,电子排布式为,符合能量最低原理,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错点:注意是书写离子还是原子的电子排布式
12.(2021高二下·东莞期末)下列说法正确的是(  )
A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服的微粒间作用力类型也相同
B.同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.CO2和CS2每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,该晶体不可能是分子晶体
【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布;分子晶体
【解析】【解答】A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,但干冰属于分子晶体,熔化时需克服的微粒间作用力属于分子间作用力,而石英属于共价晶体,熔化时克服的是共价键,因此熔化时破坏的作用力类型不相同,A不符合题意;
B.同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数相同,都是3个,B不符合题意;
C.CO2和CS2都是分子晶体,分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,C符合题意;
D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,该晶体可能是分子晶体,也可能是原子晶体,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意区分分子晶体和原子晶体内部的作用力
B.P能级轨道数目是定值,都是3个
C.根据电子数,可以发现都满足8e-
D.固体不导电,说明没有发生电离,溶液能够导电,可能是自身电离,也可能与水反应生成电解质,可能是分子晶体,如氨气、二氧化碳
13.(2021高二下·东莞期末)金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,下图分别代表着三种晶体的晶体结构,其晶胞内金属原子个数比为(  )
A.1∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.9∶14∶9
【答案】A
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】根据均摊法可推知,第一个为六方最密堆积的晶胞,此晶胞中有两个金属原子;第二个为面心立方最密堆积的晶胞,此晶胞中有4个金属原子;第三个为体心立方堆积的晶胞,此晶胞中有2个金属原子;所以原子个数比为2∶4∶2,化简为1∶2∶1,
故答案为:A。
【分析】易错点:在用均摊发计算时,一定要弄清楚原子被几个晶胞所共用
14.(2021高二下·东莞期末)已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(  )
A.原子半径:A>B>C>D
B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C>D>B>A
D.元素的第一电离能:A>B>D>C
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A、A2+、B+、C3-、D-这4种离子具有相同的电子层结构,则元素在周期表中的位置为,因此原子半径顺序为B>A>C>D,故A不符合题意;
B、A与B同周期,C与D同周期,且A、B处于C、D的下一周期,原子序数应是a>b>d>c,故B不符合题意;
C、据电子层结构相同,随原子序数增大,离子半径依次减小,离子半径为C>D>B>A,故C符合题意;
D、第一电离能A>B,D>C,且C>A,即D>C>A>B,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】离子半径大小比较原则:看电子层和核电荷数,电子层越多,半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,半径越小
15.(2021高二下·东莞期末)下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是(  )
分 子 立体结构 原 因
A 甲醛(HCHO) 平面三角形 C原子采用sp2杂化且C原子的价电子均参与成键
B 三氯甲烷(CH3Cl) 正四面体 C原子采用sp3杂化且C原子的价电子均参与成键
C 铵根离子() 三角锥型 N原子采用sp3杂化且4个N-H完全一样
D 水分子(H2O) 直线型 O原子采用sp3杂化但O原子有两对价电子未参与成键
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.甲醛中C采取sp2杂化,C原子形成3个键和1个键,C上没有孤电子对,HCHO为平面三角形,A符合题意;
B.三氯甲烷中,因为有一个H被Cl取代,是四面体结构但不是正四面体结构,故B不符合题意;
C.铵根离子中含有4个H,属于正四面体结构,故C不符合题意;
D.水分子中由于O有两对孤电子对,是V形分子,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】对于碳原子杂化方式判断方法,碳原子都以单键形成,则是sp3杂化,形成双键,则是sp2杂化,形成三键,则是sp杂化;利用VSEPR计算出孤对电子数目,去掉孤对电子就是粒子实际空间构型,孤对电子不参与成键
16.(2021高二下·东莞期末)用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.测定中和热 B.验证反应热效应
C.验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 D.探究Mg(OH)2能否转化成Fe(OH)3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;中和热的测定
【解析】【解答】A.测定中和热时温度计应该测量溶液的温度,并且要插入溶液中环形玻璃搅拌棒的中央,A不符合题意;
B.在反应开始时U形管左右两侧红墨水高度相同,Na与H2O反应放热,会使具支试管内的气体体积膨胀,导致红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,因此可以验证反应热效应,B符合题意;
C.两个试管中改变的外界条件同时有温度及使用了FeCl3溶液,因此不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用,C不符合题意;
D.滴加的NaOH溶液过量,过量的NaOH会与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀,不能证明发生了沉淀的转化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.温度计测量的是溶液的温度
B.反应放热,试管空气膨胀,U型管左边下降,右边上升,若为吸热反应,则反之
C.没有控制唯一变量
D.氢氧化钠不能过量,否则会与氯化铁反应
17.(2021高二下·东莞期末)把低密度的太阳能高效转化为可存储的化学能,是发展可再生能源的重要途径。下图所示的联合装置可实现太阳能的利用、转化及储存。下列有关说法错误的是(  )
A.太阳能电池可将光能直接转换为电能
B.X的电极反应式为
C.X是阳极
D.Y电极连接太阳能电池的P极
【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.太阳能电池可将光能直接转换为电能,A项不符合题意;
B.由图可知,X电极上,V3+转化为V2+,其电极反应式为,B项不符合题意;
C.X电极上,V3+转化为V2+,V元素的化合价降低,发生还原反应,X电极为阴极,C项符合题意;
D.Y电极为阳极,连接电池的正极,在a中,阳离子移向p电极,则p电极为正极,故Y电极连接太阳能电池的P极,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】要实现太阳能转化为化学能,能量转化方式:太阳能-电能-化学能,故a为原电池,结合阳离子向正极移动,p为正极,N为负极;b为电解池,在b中,X电极上,V3+转化为V2+得电子,X为阴极;Y为阳极,阳极与电池正极相连
18.(2021高二下·东莞期末)常温下,用的盐酸滴定相同浓度的某一元碱溶液,滴定过程中及电导率变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.的约为
B.水的电离程度:
C.a:
D.滴定至时,加入的为
【答案】C
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.用的盐酸滴定相同浓度的某一元碱溶液,起始时,BOH的pH=11,,,A项不符合题意;
B.a点时,溶液中的溶质为BOH和BCl,b点时,溶液中的溶质为BCl,b中B+水解,促进水的电离,故水的电离程度:,B项不符合题意;
C.a点时,加入了10mL盐酸,此时溶液中的溶质为BOH和BCl,且二者物质的量之比为1:1,则溶液中,C项符合题意;
D.由图可知,加入的为时,溶液的pH约为4,D项不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.充分利用图像的关键点,如V=0,pH=11,判断BOH为弱酸,同时可以算出Kb
B.酸和碱都会抑制水的电离,a点有BOH,b点为恰好完全反应,故b>a
C.a点时,溶液中的溶质为BOH和BCl,且物质的量之比为1:1,结合Kh=1x10-9,可知,Kb>Kh;电离大于水解.
D.由于BOH为弱酸,V=20mL,恰好完全反应,强酸弱碱盐,发生水解pH小于7
19.(2021高二下·东莞期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 LCH3CH2OH含有NA个分子
B.1 mol CH3CH2OH与足量Na反应,生成H2的数目为NA
C.0.5 mol乙醇与等量乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯的分子数为0.5NA
D.常温常压下,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.在标准状况下,CH3CH2OH呈液态,不能使用气体摩尔体积计算微粒数目,A不符合题意;
B.CH3CH2OH与足量Na反应产生CH3CH2ONa和H2,1 mol CH3CH2OH与足量Na反应,生成H2的数目为0.5NA,B不符合题意;
C.酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故0.5 mol乙醇与等量乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯的物质的量小于0.5 mol,故生成乙酸乙酯的小于0.5NA,C不符合题意;
D.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,则在常温常压下,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中含最简式的物质的量是0.2 mol,故其中所含碳原子数为0.2NA,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.使用气体摩尔体积的对象必须是气体
B.-OH与钠反应产生氢气,比例为关系2:1
C.酯化反应是可逆反应,不能完全反应
D.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,最简式的物质的量是0.2 mol,故其中所含碳原子数为0.2NA
20.(2021高二下·东莞期末)下列实验操作能实现目的的是(  )
实验目的 操作
A 证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键 滴入酸性KMnO4溶液
B 检验卤代烃中含有卤族元素的种类 直接向卤代烃的水解产物中加硝酸银溶液
C 检验淀粉水解产物中的葡萄糖 向水解后溶液中先加入足量的NaOH溶液,再滴加新制的氢氧化铜并加热
D 除去苯中混有的苯酚 向混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.碳碳双键、醛基都可以被酸性KMnO4溶液氧化,因此当滴入酸性KMnO4溶液时溶液褪色,不能证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键,A不符合题意;
B.卤代烃中含有卤族元素以原子形式存在,不是卤素离子,因此不能直接向卤代烃的水解产物中加硝酸银溶液进行检验,B不符合题意;
C.淀粉水解时以硫酸为催化剂,要检验其产物中的葡萄糖,应该向水解后溶液中先加入足量的NaOH溶液,中和过量的硫酸,然后再滴加新制的氢氧化铜并加热煮沸,若产生砖红色沉淀,就证明物质中含有醛基,证明产生了葡萄糖,C符合题意;
D.苯酚与浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚,但该物质能够溶于苯中;且过量的溴也能够溶解在苯中,因此不能通过混合液中加入浓溴水,经充分反应后过滤除去苯中的苯酚,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.醛基都可以被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性高锰酸钾褪色
B.检验卤代烃中含有卤族元素的种类方法:用氢氧化钠水解,然后加入过量稀硝酸,最后加热硝酸银进行检验
C.注意一定先要加入NaOH溶液,中和过量的硫酸,否则硫酸会与氢氧化铜反应
D.正确方法可以选择蒸馏
21.(2021高二下·东莞期末)我国科研人员提出催化合成碳酸二甲酯()需经历三步反应,如图。下列说法错误的是(  )
A.反应①中催化剂的作用是使O-H键活化,易断裂
B.可有效提高反应物的平衡转化率
C.合成的总反应为
D.在碱性条件下完全水解,消耗
【答案】B
【知识点】合成材料
【解析】【解答】A.反应①中催化剂的作用是使甲醇中的O-H键活化,易断裂,故A不符合题意;
B.为催化剂只能加快反应速率不能提高反应物的平衡转化率,故B符合题意;
C.根据反应机理可知,甲醇与二氧化碳反应合成,总反应为,故C不符合题意;
D.相当于2mol酯基,在碱性条件下完全水解,生成2mol羧基,消耗,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】对每一步转化要弄好清楚化学键如何断裂和形成的,从而弄清物质的转化.
A.断裂的是 O-H ,使用催化剂可以降低反应活化能,使反应容易进行
B.催化剂自加快化学反应速率,不影响产率
C.反应物是甲醇和二氧化碳,最终产物是 碳酸二甲酯和水,可以得到总反应
D.在碱性条件下完全水解,生成2mol羧基,消耗
22.(2021高二下·东莞期末)石墨晶体的层状结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.石墨晶体只有分子晶体和原子晶体的特征
B.石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:2
C.每个六元环完全占有的碳原子数是3
D.石墨中的C原子均为杂化
【答案】D
【知识点】原子晶体(共价晶体)
【解析】【解答】A.石墨中存在范德华力和共价键,还有金属键的特性,故石墨晶体兼有原子晶体、分子晶体、金属晶体的特征,A项不符合题意;
B.石墨中,每个C原子单独占有C-C个数为,则石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:1.5=2:3,B项不符合题意;
C.每个六元环完全占有的碳原子数为,C项不符合题意;
D.石墨中的C原子价层电子对数为3,且不含孤电子对,则石墨中的C原子均为杂化,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.石墨里存在大π键,电子可以在整个区域运动,与金属晶体很像,也具有金属晶体性质
B.利用均摊发计算,每个C原子有3个C-C,但是每个C-C键被两个C原子共用,故每个C原子单独占有C-C个数为,所以石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:1.5=2:3
C.利用均摊发进行计算即可,每个碳原子被共用3次,一个六元环有6个碳原子
D.石墨为平面结构,故为sp2杂化
23.(2021高二下·东莞期末)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。下列有关冰晶胞说法正确的是(  )
A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,是σ键
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kJ/mol,而冰的熔化热为5.0 kJ/mol,这说明冰熔化成水,氢键部分被破坏
D.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大,且都是原子晶体
【答案】C
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键属于分子间作用力,不属于化学键,因此不是σ键,A不符合题意;
B.冰晶胞结构图中小球所示皆为水分子,所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×+6×=8,B不符合题意;
C.冰中氢键的作用为18.5 kJ/mol,而冰的熔化热为5.0 kJ/mol,说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍在氢键,C符合题意;
D.晶体冰是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体,硬度不大;而金刚石是由原子通过共价键构成的共价晶体,由于共价键是强烈的相互作用力,因而共价晶体硬度很大,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】易错点:氢键是分子间作用力,不是化学键,具有饱和性,水分子和冰都存在氢键,都是分子晶体
24.(2021高二下·东莞期末)镍能形成多种不同的化合物。图a是镍的一种配合物结构,图b是镍的一种氧化物晶胞下列说法错误的是(  )
A.镍原子位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,属于d区元素
B.图a分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C.氧化镍中、的配位数都是6
D.图b表示的可能是氧化镍()的晶胞
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;离子晶体
【解析】【解答】A.镍元素是28号元素,位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,属于d区元素,A项不符合题意;
B.该配合物中C-C、C=N、C-H、N-O、 H-O中都为共价键,Ni原子和N原子之间存在配位键,O原子和H原子形成氢键,但氢键不是化学键,B项符合题意;
C.由图可知,氧化镍中、的配位数都是6,C项不符合题意;
D.根据晶胞的结构特点,白球为,黑球为,故图b可表示氧化镍()的晶胞,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错点:氢键不是化学键,它是分子间作用力
C.配位数判断方法为:距离最近的原子个数
D.利用均摊法计算Ni2+和O2-的个数之比为1:1,可表示氧化镍()的晶胞
二、综合题
25.(2021高二下·东莞期末)
(1)I.种新型催化剂能使NO和CO发生反应:2NO+2CO2CO2+2N2。为研究化学反应速率的影响因素,在恒容条件下,某同学设计了三组实验,如表所示。
实验编号 t/℃ NO初始浓度/mol·L-1 CO初始浓度/mol·L-1 催化剂的比表面积/m2·g-1
I 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
II 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
III 350 1.20×10-3 5.80×10-3 82
2min末,c(NO)为6.0×10-4mol/L,则v(NO)=   mol/(L·min),v(N2)=   mol/(L·min)。
(2)下列选项中,能说明反应达到平衡的标志是____。
A.单位时间消耗时,同时生成
B.
C.容器内压强不再发生改变
D.容器内气体的密度不再发生改变
(3)对比实验编号I和III,能验证   对化学反应速率影响。下图是实验   和   (填实验编号)的对比。
(4)II.知,为了提高甲烷的能量利用率,可以把设计成燃料电池使用,如图所示,为质子交换膜,只允许通过,回答下列问题。
该燃料电池外电路的电流方向由   到   (填“a“b)。
(5)在电池内部电解质溶液中向   (填“左”或“右”)移动。
(6)a极反应方程式:   。
(7)在标准状况下,若每分钟通过质子交换膜的为,消耗甲烷的体积为   L
【答案】(1)3.00×10-4;1.50×10-4
(2)B;C
(3)温度;I;II
(4)b;a
(5)右
(6)
(7)1.12
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;化学反应速率;化学平衡中反应条件的控制;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】I.(1)初始浓度为,末,为,则;化学速率之比等于化学计量数之比,则;
(2)A.单位时间消耗时,一定生成,不能说明反应达到化学平衡,A项不选;
B.,正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡, B项选;
C.该反应为气体分子数减小的反应,当容器内压强不再发生改变,反应达到平衡状态,C项选;
D.恒容条件下,气体体积不变,气体总质量不变,则气体密度始终不变,故容器内气体的密度不再发生改变,不能说明反应达到平衡状态,D项不选;
故答案为:BC;
(3)对比实验编号I和III,反应温度不同,能验证温度对化学反应速率影响;由图可知,两个实验达到平衡时的时间不同,该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响,则此图是实验I和II的对比;
II.(4)燃料电池,甲烷(a)作负极,氧气(b)作正极,则该燃料电池外电路的电流方向由b到a;
(5)阳离子向正极移动,故在电池内部电解质溶液中向由移动;
(6)a极作负极,甲烷发生氧化反应生成二氧化碳和,电极反应式为;
(7)由可知,若每分钟通过质子交换膜的为,消耗0.05mol,在标准状况下,其体积为。
【分析】(2)化学平衡特征V正=V逆,各物质浓度保持不变即达到平衡,也可以借助密度或者压强判断是否平衡,方法是变化的量不再改变即达到平衡
(3)研究外界条件对化学反应速率影响往往采用控制变量法来研究,对比实验编号I和III,反应温度不同,故探究的是温度;由图可知,化学反应速率加快,转化率不变,故该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响,
(4)燃料电池一般原则;燃料做负极,氧气做正极,电解质溶液中离子移动方向口诀为:阳正阴负,在书写电极反应时候要注意溶液环境
26.(2021高二下·东莞期末)研究、等污染物的资源化利用有重要意义。
(1)用可以合成甲醇。已知:



则    。
(2)在一定压强下,向某密闭容器中充入与,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,c时容器体积恰为。
①   (填“>”、“<”或“=”)。
②对比a和b的正反应速率,   (填“>”、“<”或“=”)。
③100℃时,该反应的化学平衡常数   。
(3)下列措施中能够增大甲醇平衡产率的是____(填写序号)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.压缩体积,增大压强 D.升高反应温度
(4)实验室用氢氧化钠吸收尾气中的二氧化硫。将过量的通入溶液的化学方程式是   ,经测定,溶液呈弱碱性,而溶液呈弱酸性,请从化学平衡的角度解释溶液呈弱酸性的原因   。
(5)已知常温下,、溶度积常数分别为;,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入溶液,首先生成   沉淀(填化学式);当两种沉淀共存时,   。
【答案】(1)+2c-a
(2)<;<;1
(3)B;C
(4);、,的电离程度大于其水解程度
(5);1.6×109
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的原理
【解析】【解答】(1)将,得,则;
(2)①该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,则<;
②温度升高,反应速率加快,温度:a<b,则<;
③100℃时,CO的转化率为0.5,起始时有1mol CO和2mol H2,反应了0.5mol CO,列出三段式:
c时容器的体积为1L,则平衡常数;
(3)A.使用高效催化剂,可以提高反应速率,但不改变甲醇平衡产率,A项不选;
B.由图可知,升高温度,CO的转化率降低,则该反应的正反应为放热反应,故降低反应温度,平衡正向移动,甲醇平衡产率增大,B项选;
C.压缩体积,增大压强,平衡正向移动,甲醇平衡产率增大,C项选;
D.升高反应温度,平衡逆向移动,甲醇平衡产率降低,D项不选;
故答案为:BC;
(4)过量的二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠,化学方程式为;、,的电离程度大于其水解程度,所以溶液呈弱酸性;
(5);,,故向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入溶液,首先生成沉淀;当两种沉淀共存时,。
【分析】(1)利用盖世定律进行计算即可,找到目标方程与已知方程的区别,消掉无关物质
(2)在100℃,CO转化率为0.5,列出三段式,计算各物质浓度,计算即可
(3)该反应为放热反应和气体物质的量减小反应,降低温度和增大压强都可是让平衡正向移动
(4) 亚硫酸氢钠既可以水解,又可以电离,总体显酸性,说明电离大于水解
(5)Ksp越小,越先沉淀出来
27.(2021高二下·东莞期末)二氯乙烷()是重要的有机化工原料,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃,碱性条件下水解程度较大。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理:,
实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)仪器A名称是   。
(2)按实验原理将装置戊、己、庚连接起来,d→    →   →   →   →a(按接口顺序连接)。
(3)丁装置中长玻璃导管B作用是   ,丙和庚装置的作用是   。
(4)有同学提出该装置存在缺陷,你认为是   。
(5)产品纯度的测定:量取19.8g产品,加足量稀溶液,加热充分反应,化学方程式为   。所得混合液中加入   溶液至酸性(填化学式),然后加入标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到28.7g则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为   。
(6)经测定,产品纯度偏高,可能的原因是   。
【答案】(1)分液漏斗
(2)b;c;f;e
(3)冷凝回流,平衡气压;干燥气体,并可通过观察气泡,调节两种气体的流速
(4)缺少尾气处理装置
(5);;50.0%
(6)产品中溶有未反应的氯气
【知识点】乙烯的化学性质;乙醇的消去反应;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)甲是实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的装置,仪器a是分液漏斗,是为了控制滴加液体的用量,所以仪器A名称是分液漏斗;故答案为:分液漏斗;
(2)己装置是乙醇在五氧化二磷和加热条件下反应生成乙烯和水,乙醇易挥发,产物经过戊装置中的水除去乙醇,再经过庚的浓硫酸除去水,进入丁装置,与氯气反应制得1,2-二氯乙烷,按实验原理将装置戊、己、庚连接起来的顺序为:d→b→c→f→e→a ;故答案为:bcfe;
(3) 1,2-二氯乙烷的沸点较低,在反应时易挥发,可用丁装置中长玻璃导管B来冷凝回流,同时B也可以排除多余气体,平衡气压;丙和庚装置中所盛试剂都是浓硫酸,丙中的浓硫酸是为了除去氯气中的水蒸气,干燥氯气,庚中的浓硫酸是为了干燥乙烯,同时观察气体的流速;故答案为:冷凝回流,平衡气压;干燥气体,并可通过观察气泡,调节两种气体的流速;
(4)尾气中有残留的氯气,氯气有毒,需要尾气处理,而实验装置中没有尾气处理装置,故答案为:缺少尾气处理装置;
(5)量取19.8g产品,加足量稀溶液,加热充分反应,化学方程式为;所得混合液中加HNO3溶液至酸性 然后加入标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到28.7g的氯化银,物质的量为:,由氯原子守恒可得1,2-二氯乙烷的物质的量为0.1mol,质量为则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为;故答案为:;; 50.0%;
(6)经测定,产品纯度偏高,也就是氯元素含量过高,可能的原因是产品中溶有未反应的氯气;故答案为:产品中溶有未反应的氯气。
【分析】该实验目的是制备二氯乙烷,首先要制备乙烯,利用乙醇的小区反应,其次氯气与乙烯加成反应即可得到二氯乙烷;期中甲、乙、丙为制备纯净氯气,戊、庚、己是制备乙烯,丁为混合气体反应容器,B 为细玻璃管,目的是冷凝回流,平衡压强,防止内部压强过高,但是缺少尾气处理装置,吸收多余的氯气
28.(2021高二下·东莞期末)乙酸苯甲酯可提高花或果的芳香气味,常用于化妆品工业和食品工业,如图是乙酸苯甲酯的一种合成路线(部分反应物、产物和反应条件略去),其中A是一种烃。
(1)E分子式为   ;G化学名称是   。
(2)H含官能团名称是   。
(3)A→B应类型为   。反应E→F需   。
(4)B→C、D+G→H的化学方程式分别为   、   。
(5)G有多种同分异构体,遇到溶液显紫色的共有   种;其中苯环上一氯代物有2种的物质的结构简式为   。
【答案】(1);苯甲醇
(2)酯基
(3)加成反应;氯气、光照
(4);CH3COOH++H2O
(5)3;
【知识点】芳香烃;合成材料
【解析】【解答】(1)E为,其分子式为;G的结构简式为,化学名称为苯甲醇;
(2)H的结构简式为,含有的官能团为酯基;
(3)A为CH2=CH2,B为CH3CH2OH,CH2=CH2和H2O反应可生成CH3CH2OH,反应类型为加成反应;和氯气在光照条件下反应生成,故反应E→F需要氯气、光照;
(4)B为CH3CH2OH,被氧化生成CH3CHO,化学方程式为;CH3COOH和发生酯化反应生成和H2O,化学方程式为CH3COOH++H2O;
(5)G有多种同分异构体,遇到溶液显紫色,说明分子中含有酚羟基,符合条件的同分异构体有:、、,共3种;其中苯环上一氯代物有2种的物质,说明苯环上含有2种不同环境的H原子,则其结构简式为。
【分析】本题采用倒推法进行解答,G+D得到H,发生的酯化反应,故D为CH3COOH,C为乙醛,B为乙醇,A为烃,故A为乙烯,E-F发生取代反应,F-G为氯代烃水解反应,然后进行解答即可
(5)G的同分异构可以使氯化铁显色,说明有酚羟基和苯环,剩下一个甲基,与羟基位置有邻、间、对三种情况.
29.(2021高二下·东莞期末)某元素原子的电子排布式为,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:
(1)该元素处于元素周期表的第   周期第   族,处于元素周期表的   区。
(2)比较下列离子结合氢离子的能力:   (填“>”、“<”、“=”),并用离子方程式说明   。
(3)比较沸点高低:正丁烷   异丁烷(填“>”、“<”、“=”),请从结构角度分析原因   。
(4)写出电子式   ,该分子的空间构型   (填“是”或“否”)为平面形。
(5)的空间构型为   ;的空间构型为   ,硫原子的杂化方式为   。
【答案】(1)四;IIIA;p
(2)<;
(3)>;异丁烷有支链,分子之间的距离较大,分子间作用力较弱
(4);否
(5)三角锥形;正四面体形;sp3
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;盐类水解的原理
【解析】【解答】(1)元素原子的电子排布式为,该元素为Ga元素,位于元素周期表第四周期IIIA族,处于元素周期表的p区;
(2)可以与醋酸反应生成二氧化碳和水,酸性:,所以结合氢离子的能力<,离子方程式为;
(3)异丁烷有支链,分子之间的距离较大,分子间作用力较弱,所以沸点:正丁烷>异丁烷;
(4)的电子式为;可以看作NH3上的一个H被NH2取代,N原子为sp3杂化,含有1对孤电子对,故其空间构型不是平面形;
(5)中心原子的价层电子对数为,含有1对孤电子对,故其空间构型为三角锥形;中心原子的价层电子对数为,中心原子为sp3杂化,其空间构型为正四面体形。
【分析】(2)比较结合氢离子能力,根据越弱越水解,酸性越弱,对应离子结合H+能力越强,由于醋酸可以和HCO3-,可以知道,酸性醋酸>HCO3-,所以结合H+能力HCO3-大于CH3COO-
(3)对于烷烃,碳原子数目相同时,支链越多,熔沸点越低
(5)根据VSEPR算出孤对电子,然后判断空间构型即可
30.(2021高二下·东莞期末)硒化物(如KCu4Se8)可用于太阳能电池、光传感器、热电发电与制冷等。回答下列问题;
(1)基态Cu原子的价电子排布式为   。
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低排序为   ,这是因为   。
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型是   ,阴离子的空间构型为   ,配体中提供孤对电子的原子是   ,配体中碳原子的杂化方式是   。配体中各元素的电负性由强到弱排序为   。
(4)Cu、Sb、Se组成的热电材料,其晶胞结构如图所示,a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的密度为   g/cm3 (列出计算式)。
【答案】(1)3d104s1
(2)H2O>H2Se>H2S;三者都是分子晶体,水分子之间存在氢键,H2Se相对分子质量大于H2S
(3)σ键和π键;正四面体形;N;sp和sp3;N>C>H
(4)
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况;离子晶体
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,根据构造原理,可知基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1;
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se都是由分子构成的物质,一般情况下,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点就越高。但H2O分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,使H2O的沸点比H2Se还高,故物质的沸点由高到低排序为:H2O>H2Se>H2S;
(3)配位化合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型有共价单键和共价三键,共价单键都是σ键,共价三键中含有σ键和π键,故物质中所含共价键类型为σ键和π键;
阴离子中中心B原子价层电子对数为4+=4,孤电子对数为0,所以的空间构型为正四面体形;
在络合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,与Cu2+结合的配位体CN-中提供孤对电子的原子是N原子;
配体CN-中碳原子与N原子形成共价三键,因此该C原子的杂化方式是sp杂化;其中-CH3中C原子与其它原子形成四个共价键,该C原子采用sp3杂化,因此在该络合物中的C原子杂化类型是sp和sp3;
在晶胞的配位体中含有的元素有C、H、N,元素的非金属性越强,其电负性就越大,故三种元素的电负性由强到弱的的顺序为:N>C>H;
(4)根据晶胞结构可知:晶胞中含有Sb原子数目为:8×+1=2;含有的Cu原子数目为:4×+10×=6;Se原子数目为:8,故一个晶胞的质量m=;a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的体积V=(566×10-10)2×(1128×10-10)cm3,则该晶胞的密度ρ== g/cm3。
【分析】(1)书写Cu的电子排布式要注意全满规则
(2)比较氢化物沸点,要注意H2O含有氢键,沸点异常高
(3)利用VSEPR进行计算孤对电子,然后判断空间构型,其中N原子还有孤对电子,可以给出电子,与Cu2+形成配位键
(4)利用均摊法算出一个晶胞里每个原子个数,算出一个晶胞质量,然后算出一个晶胞体积,利用密度,然后计算密度
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广东省东莞市2020-2021学年高二下学期期末统考化学试题
一、单选题
1.(2021高二下·东莞期末)下列措施,能加快化学反应速率的是(  )
A.向炉膛鼓风
B.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.用冰箱保存食物
D.果蔬气调贮藏(通常增加贮藏环境中浓度,降低浓度)
2.(2021高二下·东莞期末)化学与生产、生活、医药等息息相关,下列说法正确的是(  )
A.用碳酸钠制抗酸药治疗胃酸过多
B.可用热碱水洗去工业用铁表面的润滑油
C.溶液可用作焊接中的除锈剂
D.草木灰与铵态氮肥混合使用肥效增强
3.(2021高二下·东莞期末)“雪龙2号”从深圳启航,执行中国第36次南极科考任务。下列有关科考船的说法正确的是(  )
A.外壳镶嵌一些铅块可提高科考船的抗腐蚀能力
B.停靠期间可将电源正极与船体相连保护船体
C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,正极反应式为
D.科考船只采用电化学保护法提高船体抗腐蚀能力
4.(2021高二下·东莞期末)已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g)的能量变化如图所示,有关叙述正确的是(  )
A.HF(g)分解生成H2(g)和F2(g)的反应放热
B.在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量
C.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量小于
D.断裂1 molH-H键和1 mol F-F键吸收的能量大于形成2 molH-F键放出的能量
5.(2021高二下·东莞期末)下列叙述错误的是(  )
A.闪锌矿()经溶液作用后,转化为铜蓝():
B.醋酸溶液约为3:
C.溶液显碱性:
D.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,阴极反应式为:
6.(2021高二下·东莞期末)下列选项正确的是(  )
A.硝基苯的结构简式为:
B.分子的比例模型:
C.和互为同系物
D.丙烯的结构式:
7.(2019·全国Ⅲ卷)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是(  )
A.甲苯 B.乙烷 C.丙炔 D.1,3 丁二烯
8.(2021高二下·东莞期末)下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.用水能鉴别乙醇、苯、四氯化碳
B.酸性重铬酸钾溶液遇乙醇变色,发生取代反应
C.乙酸的分子式为,它能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D.苯分子能跟氢气发生加成反应,说明苯含有碳碳双键
9.(2021高二下·东莞期末)化学与生产、生活、环境密切相关,下列说法错误的是(  )
A.油脂在碱性条件下的水解产物可以用来制取肥皂
B.糖类和蛋白质中一定含有碳、氢、氧三种元素
C.使用医用酒精(75%)、“84”消毒液或加热均能有效灭活病毒
D.是制备有机发光二级管的材料之一,其属于有机高分子化合物
10.(2021高二下·东莞期末)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述正确的是(  )
A.分子式为
B.能够发生水解反应
C.不能使溴水溶液褪色
D.紫花前胡醇最多能与发生加成反应
11.(2021高二下·东莞期末)下列各基态原子或离子的电子排布式书写错误的是(  )
A.: B.:
C.: D.:
12.(2021高二下·东莞期末)下列说法正确的是(  )
A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服的微粒间作用力类型也相同
B.同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.CO2和CS2每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,该晶体不可能是分子晶体
13.(2021高二下·东莞期末)金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,下图分别代表着三种晶体的晶体结构,其晶胞内金属原子个数比为(  )
A.1∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.9∶14∶9
14.(2021高二下·东莞期末)已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(  )
A.原子半径:A>B>C>D
B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C>D>B>A
D.元素的第一电离能:A>B>D>C
15.(2021高二下·东莞期末)下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是(  )
分 子 立体结构 原 因
A 甲醛(HCHO) 平面三角形 C原子采用sp2杂化且C原子的价电子均参与成键
B 三氯甲烷(CH3Cl) 正四面体 C原子采用sp3杂化且C原子的价电子均参与成键
C 铵根离子() 三角锥型 N原子采用sp3杂化且4个N-H完全一样
D 水分子(H2O) 直线型 O原子采用sp3杂化但O原子有两对价电子未参与成键
A.A B.B C.C D.D
16.(2021高二下·东莞期末)用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.测定中和热 B.验证反应热效应
C.验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 D.探究Mg(OH)2能否转化成Fe(OH)3
A.A B.B C.C D.D
17.(2021高二下·东莞期末)把低密度的太阳能高效转化为可存储的化学能,是发展可再生能源的重要途径。下图所示的联合装置可实现太阳能的利用、转化及储存。下列有关说法错误的是(  )
A.太阳能电池可将光能直接转换为电能
B.X的电极反应式为
C.X是阳极
D.Y电极连接太阳能电池的P极
18.(2021高二下·东莞期末)常温下,用的盐酸滴定相同浓度的某一元碱溶液,滴定过程中及电导率变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.的约为
B.水的电离程度:
C.a:
D.滴定至时,加入的为
19.(2021高二下·东莞期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 LCH3CH2OH含有NA个分子
B.1 mol CH3CH2OH与足量Na反应,生成H2的数目为NA
C.0.5 mol乙醇与等量乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯的分子数为0.5NA
D.常温常压下,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
20.(2021高二下·东莞期末)下列实验操作能实现目的的是(  )
实验目的 操作
A 证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键 滴入酸性KMnO4溶液
B 检验卤代烃中含有卤族元素的种类 直接向卤代烃的水解产物中加硝酸银溶液
C 检验淀粉水解产物中的葡萄糖 向水解后溶液中先加入足量的NaOH溶液,再滴加新制的氢氧化铜并加热
D 除去苯中混有的苯酚 向混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
21.(2021高二下·东莞期末)我国科研人员提出催化合成碳酸二甲酯()需经历三步反应,如图。下列说法错误的是(  )
A.反应①中催化剂的作用是使O-H键活化,易断裂
B.可有效提高反应物的平衡转化率
C.合成的总反应为
D.在碱性条件下完全水解,消耗
22.(2021高二下·东莞期末)石墨晶体的层状结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.石墨晶体只有分子晶体和原子晶体的特征
B.石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:2
C.每个六元环完全占有的碳原子数是3
D.石墨中的C原子均为杂化
23.(2021高二下·东莞期末)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。下列有关冰晶胞说法正确的是(  )
A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,是σ键
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kJ/mol,而冰的熔化热为5.0 kJ/mol,这说明冰熔化成水,氢键部分被破坏
D.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大,且都是原子晶体
24.(2021高二下·东莞期末)镍能形成多种不同的化合物。图a是镍的一种配合物结构,图b是镍的一种氧化物晶胞下列说法错误的是(  )
A.镍原子位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,属于d区元素
B.图a分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C.氧化镍中、的配位数都是6
D.图b表示的可能是氧化镍()的晶胞
二、综合题
25.(2021高二下·东莞期末)
(1)I.种新型催化剂能使NO和CO发生反应:2NO+2CO2CO2+2N2。为研究化学反应速率的影响因素,在恒容条件下,某同学设计了三组实验,如表所示。
实验编号 t/℃ NO初始浓度/mol·L-1 CO初始浓度/mol·L-1 催化剂的比表面积/m2·g-1
I 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
II 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
III 350 1.20×10-3 5.80×10-3 82
2min末,c(NO)为6.0×10-4mol/L,则v(NO)=   mol/(L·min),v(N2)=   mol/(L·min)。
(2)下列选项中,能说明反应达到平衡的标志是____。
A.单位时间消耗时,同时生成
B.
C.容器内压强不再发生改变
D.容器内气体的密度不再发生改变
(3)对比实验编号I和III,能验证   对化学反应速率影响。下图是实验   和   (填实验编号)的对比。
(4)II.知,为了提高甲烷的能量利用率,可以把设计成燃料电池使用,如图所示,为质子交换膜,只允许通过,回答下列问题。
该燃料电池外电路的电流方向由   到   (填“a“b)。
(5)在电池内部电解质溶液中向   (填“左”或“右”)移动。
(6)a极反应方程式:   。
(7)在标准状况下,若每分钟通过质子交换膜的为,消耗甲烷的体积为   L
26.(2021高二下·东莞期末)研究、等污染物的资源化利用有重要意义。
(1)用可以合成甲醇。已知:



则    。
(2)在一定压强下,向某密闭容器中充入与,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,c时容器体积恰为。
①   (填“>”、“<”或“=”)。
②对比a和b的正反应速率,   (填“>”、“<”或“=”)。
③100℃时,该反应的化学平衡常数   。
(3)下列措施中能够增大甲醇平衡产率的是____(填写序号)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.压缩体积,增大压强 D.升高反应温度
(4)实验室用氢氧化钠吸收尾气中的二氧化硫。将过量的通入溶液的化学方程式是   ,经测定,溶液呈弱碱性,而溶液呈弱酸性,请从化学平衡的角度解释溶液呈弱酸性的原因   。
(5)已知常温下,、溶度积常数分别为;,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入溶液,首先生成   沉淀(填化学式);当两种沉淀共存时,   。
27.(2021高二下·东莞期末)二氯乙烷()是重要的有机化工原料,不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃,碱性条件下水解程度较大。实验室采用“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理:,
实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)仪器A名称是   。
(2)按实验原理将装置戊、己、庚连接起来,d→    →   →   →   →a(按接口顺序连接)。
(3)丁装置中长玻璃导管B作用是   ,丙和庚装置的作用是   。
(4)有同学提出该装置存在缺陷,你认为是   。
(5)产品纯度的测定:量取19.8g产品,加足量稀溶液,加热充分反应,化学方程式为   。所得混合液中加入   溶液至酸性(填化学式),然后加入标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到28.7g则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为   。
(6)经测定,产品纯度偏高,可能的原因是   。
28.(2021高二下·东莞期末)乙酸苯甲酯可提高花或果的芳香气味,常用于化妆品工业和食品工业,如图是乙酸苯甲酯的一种合成路线(部分反应物、产物和反应条件略去),其中A是一种烃。
(1)E分子式为   ;G化学名称是   。
(2)H含官能团名称是   。
(3)A→B应类型为   。反应E→F需   。
(4)B→C、D+G→H的化学方程式分别为   、   。
(5)G有多种同分异构体,遇到溶液显紫色的共有   种;其中苯环上一氯代物有2种的物质的结构简式为   。
29.(2021高二下·东莞期末)某元素原子的电子排布式为,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:
(1)该元素处于元素周期表的第   周期第   族,处于元素周期表的   区。
(2)比较下列离子结合氢离子的能力:   (填“>”、“<”、“=”),并用离子方程式说明   。
(3)比较沸点高低:正丁烷   异丁烷(填“>”、“<”、“=”),请从结构角度分析原因   。
(4)写出电子式   ,该分子的空间构型   (填“是”或“否”)为平面形。
(5)的空间构型为   ;的空间构型为   ,硫原子的杂化方式为   。
30.(2021高二下·东莞期末)硒化物(如KCu4Se8)可用于太阳能电池、光传感器、热电发电与制冷等。回答下列问题;
(1)基态Cu原子的价电子排布式为   。
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低排序为   ,这是因为   。
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型是   ,阴离子的空间构型为   ,配体中提供孤对电子的原子是   ,配体中碳原子的杂化方式是   。配体中各元素的电负性由强到弱排序为   。
(4)Cu、Sb、Se组成的热电材料,其晶胞结构如图所示,a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的密度为   g/cm3 (列出计算式)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.向炉膛鼓风,可以增加反应过程中氧气的浓度,反应速率加快,A项选;
B.铁遇浓硫酸钝化,改用浓硫酸,不能加快制取氢气的化学反应速率,B项不选;
C.冰箱中温度较低,食物放在冰箱中,可减慢食物腐败的速率,C项不选;
D.果蔬气调贮藏是减小反应物氧气的浓度,反应速率降低,D项不选;
故答案为:A。
【分析】加快化学反应速率有:升温、使用催化剂、增大反应物浓度、增大接触面积等
2.【答案】C
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.用碳酸氢钠制抗酸药治疗胃酸过多,而不是碳酸钠,A项不符合题意;
B.润滑油主要成分是矿物油,为烃类,不溶于碱溶液,B项不符合题意;
C.是强酸弱碱盐,水解显酸性,所以可用作焊接时的除锈剂,C项符合题意;
D.铵态氮肥与碱性物质草木灰混合施用时,会放出氨气,降低肥效,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.碳酸钠碱性较强,不能做胃酸中和剂
B.润滑油主要成分是矿物油,为烃类,不溶于碱溶液
C.利用水解显弱酸性,除去铁锈,同时不会腐蚀铁
D.草木灰显碱性,有OH-,会与铵根反应产生氨气
3.【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.在船壳上镶嵌铅块,船壳金属比铅活泼构成原电池时,作负极加快其腐蚀,不能减慢船体的腐蚀,A项不符合题意;
B.与电源正极相连,作阳极,加快船体的腐蚀,B项不符合题意;
C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,船体作正极被保护,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式为,C项符合题意;
D.还可以在船体表面涂上保护层等方法,提高其抗腐蚀能力,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】电化学保护金属方法有:1.牺牲阳极阴极保护法,选择活泼性强的金属做负极,被保护金属做正极;2.保护金属与电源负极相连,使其不被消耗
4.【答案】B
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A.根据图示可知:2 mol HF气体的能量比1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量低,故HF(g)分解生成H2(g)和F2(g)的反应会吸收热量,反应为吸热反应,A不符合题意;
B.根据图示可知在相同条件下,1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF(g)的能量,B符合题意;
C.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(g)放出的热量为,物质由气态转化为液态时又会放出热量,故1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(l)放出的热量大于,C不符合题意;
D.断裂化学键吸收能量,形成化学键会释放能量。根据图示可知:2 mol HF气体的能量比1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量低,说明断裂1 mol H-H键和1 mol F-F键吸收的能量小于形成2 mol H-F键放出的能量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.一个反应正向进行是放热反应,逆向进行是吸热反应,
B.由图可知,该反应放热,故反应物总能量大于生成物总能量
C.有HF(g)变成HF(l)需要放热,最终放出热量大于270KJ
D.该反应放热,断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量,释放能量大于吸收的
5.【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.闪锌矿()经溶液作用后,转化为铜蓝(),离子方程式,A项不符合题意;
B.醋酸溶液约为3,则CH3COOH为弱电解质,在水中存在电离平衡,其电离方程式为,B项不符合题意;
C.溶液显碱性是因为ClO-在水中水解,其水解方程式为,C项不符合题意;
D.粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜,纯铜作阴极,发生还原反应,电极反应式为,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.硫化铜更加难容,硫化锌会转化为硫化铜
B.醋酸是弱酸,部分电离
C.氯酸钾先碱性,发生了水解
D.粗铜冶炼是粗通做阳极,与电源正极相连
6.【答案】C
【知识点】有机物的结构式;有机分子中基团之间的关系
【解析】【解答】A.硝基苯的结构简式为,A项不符合题意;
B.是分子的球棍模型,B项不符合题意;
C.和结构相似,组成上相差一个-CH2原子团,故和互为同系物,C项符合题意;
D.丙烯的结构式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.书写规范,N原子与苯环相连
B.比例模型是按照原子比例大小虚拟的模型
C.结构相似,都含有-COOH,分子式相差一个CH2,符合同系物定义
D.结构式是不缩写化学键
7.【答案】D
【知识点】结构式
【解析】【解答】A、甲苯中苯环上所有原子共平面,甲基为烷烃基,属于四面体结构,因此不可能所有原子共平面,A不符合题意;
B、乙烷为烷烃,烷烃属于四面体结构,所有原子不可能共平面,B不符合题意;
C、丙炔的结构简式为HC≡C-CH3,其中HC≡C-C四个原子共平面,-CH3为四面体结构,因此所有原子不可能共平面,C不符合题意;
D、1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,位于双键上的原子处于同一平面内,因此1,3-丁二烯中所有原子可能共平面,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对有机物结构的考查,结合苯(平面型)、甲烷(正四面体)、乙烯(平面型)、乙炔(直线型)的结构分析原子共平面情况。
8.【答案】A
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.乙醇与水能互溶,溶液不分层;苯不溶于水且密度比水小,溶液分层且上层为油状液体;四氯化碳不溶于水,且密度大于水,出现分层,在水的下层,A项符合题意;
B.酸性重铬酸钾溶液遇乙醇变色,是乙醇发生了氧化反应,B项不符合题意;
C.乙酸的分子式为,C项不符合题意;
D.苯分子中的化学键为介于碳碳单键与双键之间的特殊键,苯不含碳碳双键,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错点:苯虽然可以和氢气发生加成反应,但是苯不含双键,而是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键
9.【答案】D
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;合成材料;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.油脂在碱性条件下的水解产物硬脂酸盐是制取肥皂的主要成分,因此可以用来制取肥皂,A不符合题意;
B.糖类中含有碳、氢、氧三种元素;蛋白质中含有碳、氢、氧、氮四种元素,可能含有硫、磷、氯等元素,故这两类物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,B不符合题意;
C.使用医用酒精(75%)、“84”消毒液或加热均能使蛋白质发生变性而失去其生理活性,病毒主要成分是蛋白质,故上述方法均可有效灭活病毒,C不符合题意;
D.是制备有机发光二级管的材料之一,其有确定的分子式,因此该物质不属于有机高分子化合物,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】易错点:注意区分高分子和大分子,高分子的分子量不确定,一般可以达到几万甚至几十万,大分子分子量是确定值,一般几百上千
10.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据紫花前胡醇的结构简式可知,其分子式为,A项不符合题意;
B.分子中含有酯基,能够发生水解反应,B项符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,使溴水溶液褪色,C项不符合题意;
D.分子中含有1个苯环和1个碳碳双键,故紫花前胡醇最多能与4mol发生加成反应,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该有机物含有官能团有:羟基、酯基、碳碳双键,可以发生水解反应,与溴发生加成反应等,与氢气发生加成时,苯环上加成3molH2,碳碳双键上加成1mol,共4mol
11.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.K原子核外电子有19个,电子排布式应为,A符合题意;
B.原子核外电子有9个,电子排布式为,符合能量最低原理,B不符合题意;
C.核外电子有10个,电子排布式为,符合能量最低原理,C不符合题意;
D.核外电子有10个,电子排布式为,符合能量最低原理,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错点:注意是书写离子还是原子的电子排布式
12.【答案】C
【知识点】原子核外电子的能级分布;分子晶体
【解析】【解答】A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,但干冰属于分子晶体,熔化时需克服的微粒间作用力属于分子间作用力,而石英属于共价晶体,熔化时克服的是共价键,因此熔化时破坏的作用力类型不相同,A不符合题意;
B.同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数相同,都是3个,B不符合题意;
C.CO2和CS2都是分子晶体,分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,C符合题意;
D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,该晶体可能是分子晶体,也可能是原子晶体,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意区分分子晶体和原子晶体内部的作用力
B.P能级轨道数目是定值,都是3个
C.根据电子数,可以发现都满足8e-
D.固体不导电,说明没有发生电离,溶液能够导电,可能是自身电离,也可能与水反应生成电解质,可能是分子晶体,如氨气、二氧化碳
13.【答案】A
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】根据均摊法可推知,第一个为六方最密堆积的晶胞,此晶胞中有两个金属原子;第二个为面心立方最密堆积的晶胞,此晶胞中有4个金属原子;第三个为体心立方堆积的晶胞,此晶胞中有2个金属原子;所以原子个数比为2∶4∶2,化简为1∶2∶1,
故答案为:A。
【分析】易错点:在用均摊发计算时,一定要弄清楚原子被几个晶胞所共用
14.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A、A2+、B+、C3-、D-这4种离子具有相同的电子层结构,则元素在周期表中的位置为,因此原子半径顺序为B>A>C>D,故A不符合题意;
B、A与B同周期,C与D同周期,且A、B处于C、D的下一周期,原子序数应是a>b>d>c,故B不符合题意;
C、据电子层结构相同,随原子序数增大,离子半径依次减小,离子半径为C>D>B>A,故C符合题意;
D、第一电离能A>B,D>C,且C>A,即D>C>A>B,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】离子半径大小比较原则:看电子层和核电荷数,电子层越多,半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,半径越小
15.【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.甲醛中C采取sp2杂化,C原子形成3个键和1个键,C上没有孤电子对,HCHO为平面三角形,A符合题意;
B.三氯甲烷中,因为有一个H被Cl取代,是四面体结构但不是正四面体结构,故B不符合题意;
C.铵根离子中含有4个H,属于正四面体结构,故C不符合题意;
D.水分子中由于O有两对孤电子对,是V形分子,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】对于碳原子杂化方式判断方法,碳原子都以单键形成,则是sp3杂化,形成双键,则是sp2杂化,形成三键,则是sp杂化;利用VSEPR计算出孤对电子数目,去掉孤对电子就是粒子实际空间构型,孤对电子不参与成键
16.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;中和热的测定
【解析】【解答】A.测定中和热时温度计应该测量溶液的温度,并且要插入溶液中环形玻璃搅拌棒的中央,A不符合题意;
B.在反应开始时U形管左右两侧红墨水高度相同,Na与H2O反应放热,会使具支试管内的气体体积膨胀,导致红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,因此可以验证反应热效应,B符合题意;
C.两个试管中改变的外界条件同时有温度及使用了FeCl3溶液,因此不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用,C不符合题意;
D.滴加的NaOH溶液过量,过量的NaOH会与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀,不能证明发生了沉淀的转化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.温度计测量的是溶液的温度
B.反应放热,试管空气膨胀,U型管左边下降,右边上升,若为吸热反应,则反之
C.没有控制唯一变量
D.氢氧化钠不能过量,否则会与氯化铁反应
17.【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.太阳能电池可将光能直接转换为电能,A项不符合题意;
B.由图可知,X电极上,V3+转化为V2+,其电极反应式为,B项不符合题意;
C.X电极上,V3+转化为V2+,V元素的化合价降低,发生还原反应,X电极为阴极,C项符合题意;
D.Y电极为阳极,连接电池的正极,在a中,阳离子移向p电极,则p电极为正极,故Y电极连接太阳能电池的P极,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】要实现太阳能转化为化学能,能量转化方式:太阳能-电能-化学能,故a为原电池,结合阳离子向正极移动,p为正极,N为负极;b为电解池,在b中,X电极上,V3+转化为V2+得电子,X为阴极;Y为阳极,阳极与电池正极相连
18.【答案】C
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.用的盐酸滴定相同浓度的某一元碱溶液,起始时,BOH的pH=11,,,A项不符合题意;
B.a点时,溶液中的溶质为BOH和BCl,b点时,溶液中的溶质为BCl,b中B+水解,促进水的电离,故水的电离程度:,B项不符合题意;
C.a点时,加入了10mL盐酸,此时溶液中的溶质为BOH和BCl,且二者物质的量之比为1:1,则溶液中,C项符合题意;
D.由图可知,加入的为时,溶液的pH约为4,D项不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.充分利用图像的关键点,如V=0,pH=11,判断BOH为弱酸,同时可以算出Kb
B.酸和碱都会抑制水的电离,a点有BOH,b点为恰好完全反应,故b>a
C.a点时,溶液中的溶质为BOH和BCl,且物质的量之比为1:1,结合Kh=1x10-9,可知,Kb>Kh;电离大于水解.
D.由于BOH为弱酸,V=20mL,恰好完全反应,强酸弱碱盐,发生水解pH小于7
19.【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.在标准状况下,CH3CH2OH呈液态,不能使用气体摩尔体积计算微粒数目,A不符合题意;
B.CH3CH2OH与足量Na反应产生CH3CH2ONa和H2,1 mol CH3CH2OH与足量Na反应,生成H2的数目为0.5NA,B不符合题意;
C.酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故0.5 mol乙醇与等量乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯的物质的量小于0.5 mol,故生成乙酸乙酯的小于0.5NA,C不符合题意;
D.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,则在常温常压下,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中含最简式的物质的量是0.2 mol,故其中所含碳原子数为0.2NA,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.使用气体摩尔体积的对象必须是气体
B.-OH与钠反应产生氢气,比例为关系2:1
C.酯化反应是可逆反应,不能完全反应
D.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,最简式的物质的量是0.2 mol,故其中所含碳原子数为0.2NA
20.【答案】C
【知识点】有机物的鉴别
【解析】【解答】A.碳碳双键、醛基都可以被酸性KMnO4溶液氧化,因此当滴入酸性KMnO4溶液时溶液褪色,不能证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键,A不符合题意;
B.卤代烃中含有卤族元素以原子形式存在,不是卤素离子,因此不能直接向卤代烃的水解产物中加硝酸银溶液进行检验,B不符合题意;
C.淀粉水解时以硫酸为催化剂,要检验其产物中的葡萄糖,应该向水解后溶液中先加入足量的NaOH溶液,中和过量的硫酸,然后再滴加新制的氢氧化铜并加热煮沸,若产生砖红色沉淀,就证明物质中含有醛基,证明产生了葡萄糖,C符合题意;
D.苯酚与浓溴水发生取代反应产生三溴苯酚,但该物质能够溶于苯中;且过量的溴也能够溶解在苯中,因此不能通过混合液中加入浓溴水,经充分反应后过滤除去苯中的苯酚,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.醛基都可以被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性高锰酸钾褪色
B.检验卤代烃中含有卤族元素的种类方法:用氢氧化钠水解,然后加入过量稀硝酸,最后加热硝酸银进行检验
C.注意一定先要加入NaOH溶液,中和过量的硫酸,否则硫酸会与氢氧化铜反应
D.正确方法可以选择蒸馏
21.【答案】B
【知识点】合成材料
【解析】【解答】A.反应①中催化剂的作用是使甲醇中的O-H键活化,易断裂,故A不符合题意;
B.为催化剂只能加快反应速率不能提高反应物的平衡转化率,故B符合题意;
C.根据反应机理可知,甲醇与二氧化碳反应合成,总反应为,故C不符合题意;
D.相当于2mol酯基,在碱性条件下完全水解,生成2mol羧基,消耗,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】对每一步转化要弄好清楚化学键如何断裂和形成的,从而弄清物质的转化.
A.断裂的是 O-H ,使用催化剂可以降低反应活化能,使反应容易进行
B.催化剂自加快化学反应速率,不影响产率
C.反应物是甲醇和二氧化碳,最终产物是 碳酸二甲酯和水,可以得到总反应
D.在碱性条件下完全水解,生成2mol羧基,消耗
22.【答案】D
【知识点】原子晶体(共价晶体)
【解析】【解答】A.石墨中存在范德华力和共价键,还有金属键的特性,故石墨晶体兼有原子晶体、分子晶体、金属晶体的特征,A项不符合题意;
B.石墨中,每个C原子单独占有C-C个数为,则石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:1.5=2:3,B项不符合题意;
C.每个六元环完全占有的碳原子数为,C项不符合题意;
D.石墨中的C原子价层电子对数为3,且不含孤电子对,则石墨中的C原子均为杂化,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.石墨里存在大π键,电子可以在整个区域运动,与金属晶体很像,也具有金属晶体性质
B.利用均摊发计算,每个C原子有3个C-C,但是每个C-C键被两个C原子共用,故每个C原子单独占有C-C个数为,所以石墨中碳原子数和C-C个数之比为1:1.5=2:3
C.利用均摊发进行计算即可,每个碳原子被共用3次,一个六元环有6个碳原子
D.石墨为平面结构,故为sp2杂化
23.【答案】C
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键属于分子间作用力,不属于化学键,因此不是σ键,A不符合题意;
B.冰晶胞结构图中小球所示皆为水分子,所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×+6×=8,B不符合题意;
C.冰中氢键的作用为18.5 kJ/mol,而冰的熔化热为5.0 kJ/mol,说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍在氢键,C符合题意;
D.晶体冰是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体,硬度不大;而金刚石是由原子通过共价键构成的共价晶体,由于共价键是强烈的相互作用力,因而共价晶体硬度很大,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】易错点:氢键是分子间作用力,不是化学键,具有饱和性,水分子和冰都存在氢键,都是分子晶体
24.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;离子晶体
【解析】【解答】A.镍元素是28号元素,位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,属于d区元素,A项不符合题意;
B.该配合物中C-C、C=N、C-H、N-O、 H-O中都为共价键,Ni原子和N原子之间存在配位键,O原子和H原子形成氢键,但氢键不是化学键,B项符合题意;
C.由图可知,氧化镍中、的配位数都是6,C项不符合题意;
D.根据晶胞的结构特点,白球为,黑球为,故图b可表示氧化镍()的晶胞,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错点:氢键不是化学键,它是分子间作用力
C.配位数判断方法为:距离最近的原子个数
D.利用均摊法计算Ni2+和O2-的个数之比为1:1,可表示氧化镍()的晶胞
25.【答案】(1)3.00×10-4;1.50×10-4
(2)B;C
(3)温度;I;II
(4)b;a
(5)右
(6)
(7)1.12
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;化学反应速率;化学平衡中反应条件的控制;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】I.(1)初始浓度为,末,为,则;化学速率之比等于化学计量数之比,则;
(2)A.单位时间消耗时,一定生成,不能说明反应达到化学平衡,A项不选;
B.,正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡, B项选;
C.该反应为气体分子数减小的反应,当容器内压强不再发生改变,反应达到平衡状态,C项选;
D.恒容条件下,气体体积不变,气体总质量不变,则气体密度始终不变,故容器内气体的密度不再发生改变,不能说明反应达到平衡状态,D项不选;
故答案为:BC;
(3)对比实验编号I和III,反应温度不同,能验证温度对化学反应速率影响;由图可知,两个实验达到平衡时的时间不同,该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响,则此图是实验I和II的对比;
II.(4)燃料电池,甲烷(a)作负极,氧气(b)作正极,则该燃料电池外电路的电流方向由b到a;
(5)阳离子向正极移动,故在电池内部电解质溶液中向由移动;
(6)a极作负极,甲烷发生氧化反应生成二氧化碳和,电极反应式为;
(7)由可知,若每分钟通过质子交换膜的为,消耗0.05mol,在标准状况下,其体积为。
【分析】(2)化学平衡特征V正=V逆,各物质浓度保持不变即达到平衡,也可以借助密度或者压强判断是否平衡,方法是变化的量不再改变即达到平衡
(3)研究外界条件对化学反应速率影响往往采用控制变量法来研究,对比实验编号I和III,反应温度不同,故探究的是温度;由图可知,化学反应速率加快,转化率不变,故该图是验证催化剂的比表面积对化学反应速率影响,
(4)燃料电池一般原则;燃料做负极,氧气做正极,电解质溶液中离子移动方向口诀为:阳正阴负,在书写电极反应时候要注意溶液环境
26.【答案】(1)+2c-a
(2)<;<;1
(3)B;C
(4);、,的电离程度大于其水解程度
(5);1.6×109
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的原理
【解析】【解答】(1)将,得,则;
(2)①该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,则<;
②温度升高,反应速率加快,温度:a<b,则<;
③100℃时,CO的转化率为0.5,起始时有1mol CO和2mol H2,反应了0.5mol CO,列出三段式:
c时容器的体积为1L,则平衡常数;
(3)A.使用高效催化剂,可以提高反应速率,但不改变甲醇平衡产率,A项不选;
B.由图可知,升高温度,CO的转化率降低,则该反应的正反应为放热反应,故降低反应温度,平衡正向移动,甲醇平衡产率增大,B项选;
C.压缩体积,增大压强,平衡正向移动,甲醇平衡产率增大,C项选;
D.升高反应温度,平衡逆向移动,甲醇平衡产率降低,D项不选;
故答案为:BC;
(4)过量的二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠,化学方程式为;、,的电离程度大于其水解程度,所以溶液呈弱酸性;
(5);,,故向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入溶液,首先生成沉淀;当两种沉淀共存时,。
【分析】(1)利用盖世定律进行计算即可,找到目标方程与已知方程的区别,消掉无关物质
(2)在100℃,CO转化率为0.5,列出三段式,计算各物质浓度,计算即可
(3)该反应为放热反应和气体物质的量减小反应,降低温度和增大压强都可是让平衡正向移动
(4) 亚硫酸氢钠既可以水解,又可以电离,总体显酸性,说明电离大于水解
(5)Ksp越小,越先沉淀出来
27.【答案】(1)分液漏斗
(2)b;c;f;e
(3)冷凝回流,平衡气压;干燥气体,并可通过观察气泡,调节两种气体的流速
(4)缺少尾气处理装置
(5);;50.0%
(6)产品中溶有未反应的氯气
【知识点】乙烯的化学性质;乙醇的消去反应;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)甲是实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的装置,仪器a是分液漏斗,是为了控制滴加液体的用量,所以仪器A名称是分液漏斗;故答案为:分液漏斗;
(2)己装置是乙醇在五氧化二磷和加热条件下反应生成乙烯和水,乙醇易挥发,产物经过戊装置中的水除去乙醇,再经过庚的浓硫酸除去水,进入丁装置,与氯气反应制得1,2-二氯乙烷,按实验原理将装置戊、己、庚连接起来的顺序为:d→b→c→f→e→a ;故答案为:bcfe;
(3) 1,2-二氯乙烷的沸点较低,在反应时易挥发,可用丁装置中长玻璃导管B来冷凝回流,同时B也可以排除多余气体,平衡气压;丙和庚装置中所盛试剂都是浓硫酸,丙中的浓硫酸是为了除去氯气中的水蒸气,干燥氯气,庚中的浓硫酸是为了干燥乙烯,同时观察气体的流速;故答案为:冷凝回流,平衡气压;干燥气体,并可通过观察气泡,调节两种气体的流速;
(4)尾气中有残留的氯气,氯气有毒,需要尾气处理,而实验装置中没有尾气处理装置,故答案为:缺少尾气处理装置;
(5)量取19.8g产品,加足量稀溶液,加热充分反应,化学方程式为;所得混合液中加HNO3溶液至酸性 然后加入标准溶液至不再产生沉淀,沉降后过滤、洗涤、低温干燥、称量,得到28.7g的氯化银,物质的量为:,由氯原子守恒可得1,2-二氯乙烷的物质的量为0.1mol,质量为则产品中1,2-二氯乙烷的纯度为;故答案为:;; 50.0%;
(6)经测定,产品纯度偏高,也就是氯元素含量过高,可能的原因是产品中溶有未反应的氯气;故答案为:产品中溶有未反应的氯气。
【分析】该实验目的是制备二氯乙烷,首先要制备乙烯,利用乙醇的小区反应,其次氯气与乙烯加成反应即可得到二氯乙烷;期中甲、乙、丙为制备纯净氯气,戊、庚、己是制备乙烯,丁为混合气体反应容器,B 为细玻璃管,目的是冷凝回流,平衡压强,防止内部压强过高,但是缺少尾气处理装置,吸收多余的氯气
28.【答案】(1);苯甲醇
(2)酯基
(3)加成反应;氯气、光照
(4);CH3COOH++H2O
(5)3;
【知识点】芳香烃;合成材料
【解析】【解答】(1)E为,其分子式为;G的结构简式为,化学名称为苯甲醇;
(2)H的结构简式为,含有的官能团为酯基;
(3)A为CH2=CH2,B为CH3CH2OH,CH2=CH2和H2O反应可生成CH3CH2OH,反应类型为加成反应;和氯气在光照条件下反应生成,故反应E→F需要氯气、光照;
(4)B为CH3CH2OH,被氧化生成CH3CHO,化学方程式为;CH3COOH和发生酯化反应生成和H2O,化学方程式为CH3COOH++H2O;
(5)G有多种同分异构体,遇到溶液显紫色,说明分子中含有酚羟基,符合条件的同分异构体有:、、,共3种;其中苯环上一氯代物有2种的物质,说明苯环上含有2种不同环境的H原子,则其结构简式为。
【分析】本题采用倒推法进行解答,G+D得到H,发生的酯化反应,故D为CH3COOH,C为乙醛,B为乙醇,A为烃,故A为乙烯,E-F发生取代反应,F-G为氯代烃水解反应,然后进行解答即可
(5)G的同分异构可以使氯化铁显色,说明有酚羟基和苯环,剩下一个甲基,与羟基位置有邻、间、对三种情况.
29.【答案】(1)四;IIIA;p
(2)<;
(3)>;异丁烷有支链,分子之间的距离较大,分子间作用力较弱
(4);否
(5)三角锥形;正四面体形;sp3
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;盐类水解的原理
【解析】【解答】(1)元素原子的电子排布式为,该元素为Ga元素,位于元素周期表第四周期IIIA族,处于元素周期表的p区;
(2)可以与醋酸反应生成二氧化碳和水,酸性:,所以结合氢离子的能力<,离子方程式为;
(3)异丁烷有支链,分子之间的距离较大,分子间作用力较弱,所以沸点:正丁烷>异丁烷;
(4)的电子式为;可以看作NH3上的一个H被NH2取代,N原子为sp3杂化,含有1对孤电子对,故其空间构型不是平面形;
(5)中心原子的价层电子对数为,含有1对孤电子对,故其空间构型为三角锥形;中心原子的价层电子对数为,中心原子为sp3杂化,其空间构型为正四面体形。
【分析】(2)比较结合氢离子能力,根据越弱越水解,酸性越弱,对应离子结合H+能力越强,由于醋酸可以和HCO3-,可以知道,酸性醋酸>HCO3-,所以结合H+能力HCO3-大于CH3COO-
(3)对于烷烃,碳原子数目相同时,支链越多,熔沸点越低
(5)根据VSEPR算出孤对电子,然后判断空间构型即可
30.【答案】(1)3d104s1
(2)H2O>H2Se>H2S;三者都是分子晶体,水分子之间存在氢键,H2Se相对分子质量大于H2S
(3)σ键和π键;正四面体形;N;sp和sp3;N>C>H
(4)
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况;离子晶体
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,根据构造原理,可知基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1;
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se都是由分子构成的物质,一般情况下,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点就越高。但H2O分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,使H2O的沸点比H2Se还高,故物质的沸点由高到低排序为:H2O>H2Se>H2S;
(3)配位化合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型有共价单键和共价三键,共价单键都是σ键,共价三键中含有σ键和π键,故物质中所含共价键类型为σ键和π键;
阴离子中中心B原子价层电子对数为4+=4,孤电子对数为0,所以的空间构型为正四面体形;
在络合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,与Cu2+结合的配位体CN-中提供孤对电子的原子是N原子;
配体CN-中碳原子与N原子形成共价三键,因此该C原子的杂化方式是sp杂化;其中-CH3中C原子与其它原子形成四个共价键,该C原子采用sp3杂化,因此在该络合物中的C原子杂化类型是sp和sp3;
在晶胞的配位体中含有的元素有C、H、N,元素的非金属性越强,其电负性就越大,故三种元素的电负性由强到弱的的顺序为:N>C>H;
(4)根据晶胞结构可知:晶胞中含有Sb原子数目为:8×+1=2;含有的Cu原子数目为:4×+10×=6;Se原子数目为:8,故一个晶胞的质量m=;a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的体积V=(566×10-10)2×(1128×10-10)cm3,则该晶胞的密度ρ== g/cm3。
【分析】(1)书写Cu的电子排布式要注意全满规则
(2)比较氢化物沸点,要注意H2O含有氢键,沸点异常高
(3)利用VSEPR进行计算孤对电子,然后判断空间构型,其中N原子还有孤对电子,可以给出电子,与Cu2+形成配位键
(4)利用均摊法算出一个晶胞里每个原子个数,算出一个晶胞质量,然后算出一个晶胞体积,利用密度,然后计算密度
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