广东省普宁市华美实验学校2017-2018学年高二下学期化学第一次月考考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·普宁月考)关于有机物a( )、b( )、c( )的说法正确的是( )
A.a、b、c的分子式均为C8H8
B.a、b、c均能与溴水发生反应
C.a、b、c中只有a的所有原子会处于同一平面
D.a、b、c的一氯代物中,b有1种,a、c均有5种(不考虑立体异构)
2.(2018高二下·普宁月考)下列实验能成功的是( )
A.苯、溴水、铁粉混合制取溴苯
B.加入浓溴水,然后过滤除去苯中少量的己烯
C.用溴水可鉴别苯、CCl4、戊烯
D.用分液漏斗分离二溴乙烷和苯
3.(2018高二下·普宁月考)已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯和苯互为同系物
D.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
4.(2018高二下·普宁月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中错误的是( )
A.1 mol乙烷含有极性键为7 NA
B.常温常压下,11.2 L甲烷中含有的氢原子数小于2 NA
C.1mol —CH3和1mol —OH所含电子数均为9NA
D.T ℃时,1 L pH=6的纯水中含OH-数为10-6 NA
5.(2018高二下·普宁月考)如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2] 的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是( )
A.铜电极应与X相连接
B.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
C.当N电极消耗0.25mol气体时,则铁电极增重16g
D.H+进过质子交换膜由右向左移动
6.(2018高二上·安平期中)下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线
7.(2018高二下·普宁月考)下列说法正确的是( )
A.常温时,0.1mol·L-1的下列溶液①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl ③NH3·H2O ④CH3COONH4 中,c (NH4+)由大到小的顺序是:①>②>③>④
B.0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.常温时,pH=2的CH3COOH溶液和HCl溶液、pH=12的氨水和NaOH溶液,四种溶液中由水电离的c(H+)不相等
D.常温时,0.3 mol·L-1HY溶液与0.3 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=9,则混合溶液中c(H+) +c(HY)= 1×10-5 mol·L-1
二、填空题
8.(2018高二下·普宁月考)
(1)有机物 中所含官能团的名称是 ;
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为: ;
(3)有机物 的名称为: ;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式: ;
(5)与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷的炔烃的系统命名为: ;
(6)有机物 的分子式为: ,系统命名为: 。
9.(2018高二下·普宁月考)Ⅰ. 写出下列反应的化学方程式:
(1)丙烯制备聚丙烯: ;
(2)甲苯与Cl2光照反应生成一氯代物: ;
(3)制备硝基苯: ;
(4)2-甲基-1,3-丁二烯与Br2的1,4-加成反应 ;
(5)Ⅱ.核磁共振氢谱是研究有机物结构的有力手段之一。现有某种有机物,通过元素分析得到的数据为C∶85.71%,H∶14.29%(质量分数),质谱数据表明它的相对分子质量为84。
该化合物的分子式为 。
(6)已知该物质可能存在多种结构,A,B,C是其中的三种,请根据下列要求填空:
①A是链状化合物与氢气加成产物分子中有三个甲基,则A的可能结构有 种(不考虑立体异构)。
②B是链状化合物,1H—NMR谱中只有一个信号,则B的结构简式为 。
③C是环状化合物,1H—NMR谱中也只有一个信号,则C的结构简式为 。
10.(2018高二下·普宁月考)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2)]所对应的化学反应方程式为: 。
(2)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常数K2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H3 平衡常数K3。
则K1、K2、K3之间的关系是: ,△H3= (用含a、b的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(4)在催化剂存在条件下反应:H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g),CO转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如下左图所示;
对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP的表达式:KP= ,提高p[H2O(g)]/p(CO)比,则KP (填“变大”、“变小”或“不变”)。实际上,在使用铁镁催化剂的工业流程中,一般采用400℃左右、p[H2O(g)]/p(CO)=3~5。其原因可能是 。
(5)工业上可利用原电池原理除去工业尾气中的CO并利用其电能,反应装置如上右图所示,请写出负极的电极反应式: 。
11.(2018高二下·普宁月考)钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理 。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为 。
(3)结合本厂生产实际,X试剂应选下列中的 。
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)废渣2为 。
(5)操作III为 。
(6)过滤III后的母液应循环到容器 中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. a、b的分子式为C8H8,c的分子式为C8H10,故A不符合题意;
B. b分子是立方烷,不能与溴水发生反应,a、c分子中均含有碳碳双键,可以和溴水发生反应,故B不符合题意;
C. a分子中的苯环和碳碳双键均为平面结构,因单键可以旋转,所以a分子中的所有原子可以处于同一平面,b、c分子中均含有饱和碳原子,所以
b、c分子中的所有原子不可能处于同一平面,故C符合题意;
D. b分子是立方烷,是一种对称结构,每个碳原子上有一个氢原子,其一氯代物只有1种,a的一氯代物有5种,c的一氯代物有7种,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据有机化合物的结构简式判断含有的官能团和结构特点,分析其具有的性质、原子的共平面以及同分异构体的判断等即可。
2.【答案】C
【知识点】分液和萃取;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A苯与溴水不反应,应用液溴与苯在催化作用下制备溴苯,故A不符合题意;
B. 因为浓溴水能被苯萃取,能和己烯加成生成的溴代烃会溶解于苯中,所以不能,故B不符合题意;
C. 苯、四氯化碳都不溶于水,苯的密度比水小,色层在上层,四氯化碳的密度比水大,色层在下层,苯乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,可鉴别,故C符合题意;
D. 二溴乙烷和苯互溶,所以不能用分液漏斗分离,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.制取溴苯的原料是苯和液溴;
B.根据苯和己烯的性质进行判断;
C.根据苯、CCl4、戊烯的物理性质和与溴水的反应进行分析;
D.二溴乙烷与苯不能分层。
3.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据有机物碳的成键特点,有机物的分子式为C9H12,不符合题意;
B、同系物中碳原子数越多,熔沸点越高,不符合题意;
C、异丙苯和苯都含有1个苯环,且符合通式为CnH2n-6,不符合题意;
D、甲烷空间构型是正四面体,苯是平面正六边形,有机物中“CH”和另外三个碳原子不在同一平面上,符合题意。
【分析】根据异丙苯的结构简式可知其含有苯环、两个甲基,据此分析其结构、沸点和判断同系物即可。
4.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 1 mol乙烷含有极性键为6 NA,故A符合题意;
B. 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L甲烷的物质的量小于0.5mol,则含有的氢原子数小于2NA个,所以选B不符合题意的;
C. 1mol —CH3和1mol —OH所含电子数均为9NA,故C不符合题意;
D.纯水显中性,故水中的氢氧根的个数等于氢离子的个数,即为10-6 NA,所以D不符合题意的。
故答案为:A。
【分析】A.乙烷中的极性键只有C-H键,而C-C键是非极性键;
B.常温比标准状况的温度高;
C.甲基和羟基都是9电子基团;
D.纯水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度。
5.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 A.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A不符合题意;
B. CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,所以B选项是符合题意的;
C.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25 =1mol电子,所以铁电极增重 ,故C不符合题意;
D.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,即由左向右移动,故D不符合题意. 所以B选项是符合题意的.
【分析】甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,据此解答即可。
6.【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;化学反应速率的影响因素;中和滴定
【解析】【解答】A.燃料燃烧应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,而题目所给图为吸热反应,故A符合题意;
B.酶为蛋白质,温度过高,蛋白质变性,则酶催化能力降低,甚至失去催化活性,故B不符合题意;
C.弱电解质存在电离平衡,平衡时正逆反应速率相等,图象符合电离特点,故C不符合题意;
D.强碱滴定强酸,溶液pH增大,存在pH的突变,图象符合,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.燃料燃烧是放热反应;
B.催化剂可使反应速率加快,但高温能使蛋白质变性而失去催化效果;
C.弱电解质电离正反应速率逐渐降低,逆反应速率逐渐加快,最后相等建立平衡;
D.强碱滴定强酸溶液pH逐渐增大.
7.【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.同浓度的下列溶液: ①NH4Al(SO4)2②NH4Cl ③NH3·H2O ④CH3COONH4 ,因(1)中铝离子水解抑制铵根离子的水解; (2)中铵根离子水解; (3)中弱碱电离,且电离的程度很弱; (4)醋酸根离子水解促进铵根离子水解,则c (NH4+)由大到小的顺序是: (1) >(2)> (4)> (3) 所以A是不符合题意的;
B. 根据物料守恒0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3),故B错;
C.常温时,pH=2的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水电离的氢离子为10-12mol/L;pH=12的氨水和NaOH溶液中,水电离的氢离子为10-12mol/L,所以四种溶液中由水电离的c(H+)相等,故C错;
D. 0.3 mol/L HY溶液与0.3 mol/L NaOH溶液等体积混合后,得到的溶液是NaY溶液,已知pH = 9,说明HY是弱酸,所以NaY发生了水解.在溶液中存在物料守恒:c(Na+) = c( ) + c(HY) 溶液中同时存在电荷守恒:c(Na+) + c( ) = c( ) + c( )由1式- 2式得:c( ) - c( ) = c( )因为pH= 9, c( ) = 10-9mol/L所以c(H+) +c(HY)= 1×10-5 mol·L-1,故D符合题意。答案:D。
【分析】A.根据电解质的电离和铵根离子的水解影响因素进行分析;
B.根据物料守恒进行判断;
C.根据外界条件对水的电离平衡的影响进行判断;
D.根据溶液中电荷守恒和物料守恒进行分析即可。
8.【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)C(CH3)4
(3)2,3-二甲基戊烷
(4)
(5)2,5﹣二甲基-3-己炔
(6)C8H16;4-甲基-2-乙基-1-戊烯
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名
【解析】【解答】(1)有机物 中所含官能团的名称是羟基、碳碳双键;
(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12,,沸点最低是支链最多的烷烃的结构简式为:C(CH3)4;
(3)有机物 的名称为:2,3-二甲基戊烷;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式: ;
(5)因为与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷,通过相邻碳原子之间如果有两个氢就可以加双键的规律,知2,5﹣二甲基己烷的炔烃 的系统命名为2,5﹣二甲基-3-己炔;答案:2,5﹣二甲基-3-己炔。
(6)有机物 的分子式为:C8H16,系统命名为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯。
【分析】根据有机化合物中官能团以及有机物结构简式与命名间的关系进行解答即可。
9.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)C6H12
(6)7;;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;聚合反应;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】. (1)丙烯制备聚丙烯: ;
(2)甲苯与Cl2光照反应生成一氯代物: CH3-C6H5+Cl2=Cl-CH2-C6H5+HCl;
(3)制备硝基苯: ;
(4)2-甲基-1,3-丁二烯与Br2的1,4-加成反应CH2=C(CH3)--CH=CH2+Br2 BrCH2C(CH3)=CHCH2Br ;
Ⅱ.由C∶85.71%,H∶14.29%(质量分数),质谱数据表明它的相对分子质量为84。
(5)C原子为:(84 )/12=6 H原子为 (84 14.29%)/2=12,该化合物的分子式为C6H12。
(6)已知该物质可能存在多种结构,A、B、C是其中的三种,请根据下列要求填空:①A的分子式(C6H12)是链状化合物与氢气加成产物分子中有三个甲基,则A为含有一个支链的单烯烃,A的可能结构有 移甲基(3种)移双键(2种) 移双键(2种),共7种同分异构体。②B分子式C6H12,是链状化合物,1H—NMR谱中只有一个信号说明结构式中只有一种氢,所以B为完全对称式的单烯烃,则B的结构简式为 。③C分子式C6H12是环状化合物,1H—NMR谱中也只有一个信号,并且只有一个不饱和度,所以C为环己烷,则C的结构简式为 。
【分析】Ⅰ根据常见物质的官能团和性质书写相应的化学方程式即可;
Ⅱ根据元素的质量分数和质谱数据确定相对分子质量,然后根据要求判断同分异构体即可。
10.【答案】(1)CO(g)+H2(g) H2O(g) +C(s)
(2)K3=K1·K2;(a+b) kJ/mol
(3)放热;75%
(4);不变;该温度下催化剂活性最大;该压强比下,反应物转化率已经接近98%
(5)CO-2e-+CO32-=2CO2
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,根据K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2),所以该反应的方程式为CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g);
(2)根据化学方程式可知:K1= ,K2= ,K3= ,所以:K3=K1·K2;
由①+②可得方程式C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),所以△H3=(a+b)kJ/mol;
(3)由图可知温度越高K值越小,说明正反应为放热反应,
所以 =9,解得c=0.015,所以CO的转化率为 ×100%=75%。
(4)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作KP),反应的平衡常数 ;平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以提高 比,则KP不变;由图象可以知道,投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比 时转化率已经很高达到 ,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400 左右,所以一般采用400 左右,H2O(气) ;因此,本题符合题意答案是: ;不变;投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比 时转化率已经很高达到 ,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400 左右;
(5)负极发生氧化反应,CO-2e-+CO32-=2CO2,因此,本题正确答案是:CO-2e-+CO32-=2CO2),
【分析】(1)根据平衡常数的意义书写对应的化学方程式;
(2)熟练掌握化学方程式间的关系分析化学平衡常数间的关系;
(3)根据化学平衡计算的三段式进行计算;
(4)根据化学平衡常数的影响因素和对化学平衡的影响进行分析;
(5)根据原电池原理进行分析即可。
11.【答案】(1)BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(3)B
(4)Fe(OH)3
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)c
(7)261m/(233w)×100%
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;过滤
【解析】【解答】(1)根据题目已知信息可知Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),BaSO4尽管难溶,也存在一定的溶解度,只要加入足量的饱和Na2CO3溶液,使c(Ba2+)·c(CO32-)>Ksp(BaCO3),就可以发生沉淀的转化,而形成BaCO3沉淀,使BaSO4不断溶解,最后转化为BaCO3,用离子方程式表示为BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq);
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐硝酸钡、硝酸铁,同时产生水,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)A、BaCl2可以与硫酸根离子发生沉淀反应,但是不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,而且会引入杂质离子Cl-,A不符合题意;
B、BaCO3能与H+发生反应,因此能调节溶液的pH,也不引入新的杂质离子,符合题意,B符合题意;
C、Ba(NO3)2不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,C不符合题意;
D、Ba(OH)2能与H+发生反应,能调节溶液的pH,但是该物质是强碱,制取物质成本高,造价高,不经济,D不符合题意,
故答案为:B;
(4)pH大于3.2时就完全沉淀,所以废渣2为Fe(OH)3。
(5)由于Ba(NO3)2在热水中的溶解度大, 在冷水中的溶解度小,所以操作III为蒸发浓缩、冷却结晶。
(6)过滤3后的母液是析出Ba(NO3)2晶体后的Ba(NO3)2的饱和溶液,为使物质循环利用,根据各个容器中物质的成分可知应循环到容器C中;
(7)Ba(NO3)2晶体溶于水与加入的硫酸溶液发生反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓,n(BaSO4)=mg÷233g/mol=m/233mol;由于Ba(NO3)2的式量是261,因此w g晶体中含有Ba(NO3)2的质量是m[Ba(NO3)2]= m/233mol×261g/mol=261m/233g,所以该晶体中硝酸钡的质量分数是[261m/233g] ÷w×100%=261m/233w×100%。
【分析】(1)根据沉淀转化原理进行书写离子方程式;
(2)根据氧化还原反应规律进行分析;
(3)根据各种试剂对实验结构的影响进行分析;
(4)根据沉淀的pH进行判断;
(5)根据硝酸钡的溶解度与温度的关系进行判断;
(6)根据实验操作进行判断;
(7)根据化学方程式进行计算。
广东省普宁市华美实验学校2017-2018学年高二下学期化学第一次月考考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·普宁月考)关于有机物a( )、b( )、c( )的说法正确的是( )
A.a、b、c的分子式均为C8H8
B.a、b、c均能与溴水发生反应
C.a、b、c中只有a的所有原子会处于同一平面
D.a、b、c的一氯代物中,b有1种,a、c均有5种(不考虑立体异构)
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. a、b的分子式为C8H8,c的分子式为C8H10,故A不符合题意;
B. b分子是立方烷,不能与溴水发生反应,a、c分子中均含有碳碳双键,可以和溴水发生反应,故B不符合题意;
C. a分子中的苯环和碳碳双键均为平面结构,因单键可以旋转,所以a分子中的所有原子可以处于同一平面,b、c分子中均含有饱和碳原子,所以
b、c分子中的所有原子不可能处于同一平面,故C符合题意;
D. b分子是立方烷,是一种对称结构,每个碳原子上有一个氢原子,其一氯代物只有1种,a的一氯代物有5种,c的一氯代物有7种,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据有机化合物的结构简式判断含有的官能团和结构特点,分析其具有的性质、原子的共平面以及同分异构体的判断等即可。
2.(2018高二下·普宁月考)下列实验能成功的是( )
A.苯、溴水、铁粉混合制取溴苯
B.加入浓溴水,然后过滤除去苯中少量的己烯
C.用溴水可鉴别苯、CCl4、戊烯
D.用分液漏斗分离二溴乙烷和苯
【答案】C
【知识点】分液和萃取;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A苯与溴水不反应,应用液溴与苯在催化作用下制备溴苯,故A不符合题意;
B. 因为浓溴水能被苯萃取,能和己烯加成生成的溴代烃会溶解于苯中,所以不能,故B不符合题意;
C. 苯、四氯化碳都不溶于水,苯的密度比水小,色层在上层,四氯化碳的密度比水大,色层在下层,苯乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色,可鉴别,故C符合题意;
D. 二溴乙烷和苯互溶,所以不能用分液漏斗分离,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.制取溴苯的原料是苯和液溴;
B.根据苯和己烯的性质进行判断;
C.根据苯、CCl4、戊烯的物理性质和与溴水的反应进行分析;
D.二溴乙烷与苯不能分层。
3.(2018高二下·普宁月考)已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯和苯互为同系物
D.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据有机物碳的成键特点,有机物的分子式为C9H12,不符合题意;
B、同系物中碳原子数越多,熔沸点越高,不符合题意;
C、异丙苯和苯都含有1个苯环,且符合通式为CnH2n-6,不符合题意;
D、甲烷空间构型是正四面体,苯是平面正六边形,有机物中“CH”和另外三个碳原子不在同一平面上,符合题意。
【分析】根据异丙苯的结构简式可知其含有苯环、两个甲基,据此分析其结构、沸点和判断同系物即可。
4.(2018高二下·普宁月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中错误的是( )
A.1 mol乙烷含有极性键为7 NA
B.常温常压下,11.2 L甲烷中含有的氢原子数小于2 NA
C.1mol —CH3和1mol —OH所含电子数均为9NA
D.T ℃时,1 L pH=6的纯水中含OH-数为10-6 NA
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A. 1 mol乙烷含有极性键为6 NA,故A符合题意;
B. 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L甲烷的物质的量小于0.5mol,则含有的氢原子数小于2NA个,所以选B不符合题意的;
C. 1mol —CH3和1mol —OH所含电子数均为9NA,故C不符合题意;
D.纯水显中性,故水中的氢氧根的个数等于氢离子的个数,即为10-6 NA,所以D不符合题意的。
故答案为:A。
【分析】A.乙烷中的极性键只有C-H键,而C-C键是非极性键;
B.常温比标准状况的温度高;
C.甲基和羟基都是9电子基团;
D.纯水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度。
5.(2018高二下·普宁月考)如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2] 的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是( )
A.铜电极应与X相连接
B.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
C.当N电极消耗0.25mol气体时,则铁电极增重16g
D.H+进过质子交换膜由右向左移动
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】 A.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A不符合题意;
B. CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,所以B选项是符合题意的;
C.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25 =1mol电子,所以铁电极增重 ,故C不符合题意;
D.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,即由左向右移动,故D不符合题意. 所以B选项是符合题意的.
【分析】甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,据此解答即可。
6.(2018高二上·安平期中)下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线
【答案】A
【知识点】化学反应中能量的转化;化学反应速率的影响因素;中和滴定
【解析】【解答】A.燃料燃烧应放出热量,反应物总能量大于生成物总能量,而题目所给图为吸热反应,故A符合题意;
B.酶为蛋白质,温度过高,蛋白质变性,则酶催化能力降低,甚至失去催化活性,故B不符合题意;
C.弱电解质存在电离平衡,平衡时正逆反应速率相等,图象符合电离特点,故C不符合题意;
D.强碱滴定强酸,溶液pH增大,存在pH的突变,图象符合,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.燃料燃烧是放热反应;
B.催化剂可使反应速率加快,但高温能使蛋白质变性而失去催化效果;
C.弱电解质电离正反应速率逐渐降低,逆反应速率逐渐加快,最后相等建立平衡;
D.强碱滴定强酸溶液pH逐渐增大.
7.(2018高二下·普宁月考)下列说法正确的是( )
A.常温时,0.1mol·L-1的下列溶液①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl ③NH3·H2O ④CH3COONH4 中,c (NH4+)由大到小的顺序是:①>②>③>④
B.0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.常温时,pH=2的CH3COOH溶液和HCl溶液、pH=12的氨水和NaOH溶液,四种溶液中由水电离的c(H+)不相等
D.常温时,0.3 mol·L-1HY溶液与0.3 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=9,则混合溶液中c(H+) +c(HY)= 1×10-5 mol·L-1
【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.同浓度的下列溶液: ①NH4Al(SO4)2②NH4Cl ③NH3·H2O ④CH3COONH4 ,因(1)中铝离子水解抑制铵根离子的水解; (2)中铵根离子水解; (3)中弱碱电离,且电离的程度很弱; (4)醋酸根离子水解促进铵根离子水解,则c (NH4+)由大到小的顺序是: (1) >(2)> (4)> (3) 所以A是不符合题意的;
B. 根据物料守恒0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3),故B错;
C.常温时,pH=2的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水电离的氢离子为10-12mol/L;pH=12的氨水和NaOH溶液中,水电离的氢离子为10-12mol/L,所以四种溶液中由水电离的c(H+)相等,故C错;
D. 0.3 mol/L HY溶液与0.3 mol/L NaOH溶液等体积混合后,得到的溶液是NaY溶液,已知pH = 9,说明HY是弱酸,所以NaY发生了水解.在溶液中存在物料守恒:c(Na+) = c( ) + c(HY) 溶液中同时存在电荷守恒:c(Na+) + c( ) = c( ) + c( )由1式- 2式得:c( ) - c( ) = c( )因为pH= 9, c( ) = 10-9mol/L所以c(H+) +c(HY)= 1×10-5 mol·L-1,故D符合题意。答案:D。
【分析】A.根据电解质的电离和铵根离子的水解影响因素进行分析;
B.根据物料守恒进行判断;
C.根据外界条件对水的电离平衡的影响进行判断;
D.根据溶液中电荷守恒和物料守恒进行分析即可。
二、填空题
8.(2018高二下·普宁月考)
(1)有机物 中所含官能团的名称是 ;
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为: ;
(3)有机物 的名称为: ;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式: ;
(5)与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷的炔烃的系统命名为: ;
(6)有机物 的分子式为: ,系统命名为: 。
【答案】(1)羟基、碳碳双键
(2)C(CH3)4
(3)2,3-二甲基戊烷
(4)
(5)2,5﹣二甲基-3-己炔
(6)C8H16;4-甲基-2-乙基-1-戊烯
【知识点】有机物中的官能团;有机化合物的命名
【解析】【解答】(1)有机物 中所含官能团的名称是羟基、碳碳双键;
(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12,,沸点最低是支链最多的烷烃的结构简式为:C(CH3)4;
(3)有机物 的名称为:2,3-二甲基戊烷;
(4)2,5﹣二甲基﹣2,4﹣己二烯 的结构简式: ;
(5)因为与H2加成生成2,5﹣二甲基己烷,通过相邻碳原子之间如果有两个氢就可以加双键的规律,知2,5﹣二甲基己烷的炔烃 的系统命名为2,5﹣二甲基-3-己炔;答案:2,5﹣二甲基-3-己炔。
(6)有机物 的分子式为:C8H16,系统命名为:4-甲基-2-乙基-1-戊烯。
【分析】根据有机化合物中官能团以及有机物结构简式与命名间的关系进行解答即可。
9.(2018高二下·普宁月考)Ⅰ. 写出下列反应的化学方程式:
(1)丙烯制备聚丙烯: ;
(2)甲苯与Cl2光照反应生成一氯代物: ;
(3)制备硝基苯: ;
(4)2-甲基-1,3-丁二烯与Br2的1,4-加成反应 ;
(5)Ⅱ.核磁共振氢谱是研究有机物结构的有力手段之一。现有某种有机物,通过元素分析得到的数据为C∶85.71%,H∶14.29%(质量分数),质谱数据表明它的相对分子质量为84。
该化合物的分子式为 。
(6)已知该物质可能存在多种结构,A,B,C是其中的三种,请根据下列要求填空:
①A是链状化合物与氢气加成产物分子中有三个甲基,则A的可能结构有 种(不考虑立体异构)。
②B是链状化合物,1H—NMR谱中只有一个信号,则B的结构简式为 。
③C是环状化合物,1H—NMR谱中也只有一个信号,则C的结构简式为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)C6H12
(6)7;;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;苯的结构与性质;苯的同系物及其性质;聚合反应;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】. (1)丙烯制备聚丙烯: ;
(2)甲苯与Cl2光照反应生成一氯代物: CH3-C6H5+Cl2=Cl-CH2-C6H5+HCl;
(3)制备硝基苯: ;
(4)2-甲基-1,3-丁二烯与Br2的1,4-加成反应CH2=C(CH3)--CH=CH2+Br2 BrCH2C(CH3)=CHCH2Br ;
Ⅱ.由C∶85.71%,H∶14.29%(质量分数),质谱数据表明它的相对分子质量为84。
(5)C原子为:(84 )/12=6 H原子为 (84 14.29%)/2=12,该化合物的分子式为C6H12。
(6)已知该物质可能存在多种结构,A、B、C是其中的三种,请根据下列要求填空:①A的分子式(C6H12)是链状化合物与氢气加成产物分子中有三个甲基,则A为含有一个支链的单烯烃,A的可能结构有 移甲基(3种)移双键(2种) 移双键(2种),共7种同分异构体。②B分子式C6H12,是链状化合物,1H—NMR谱中只有一个信号说明结构式中只有一种氢,所以B为完全对称式的单烯烃,则B的结构简式为 。③C分子式C6H12是环状化合物,1H—NMR谱中也只有一个信号,并且只有一个不饱和度,所以C为环己烷,则C的结构简式为 。
【分析】Ⅰ根据常见物质的官能团和性质书写相应的化学方程式即可;
Ⅱ根据元素的质量分数和质谱数据确定相对分子质量,然后根据要求判断同分异构体即可。
10.(2018高二下·普宁月考)实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2)]所对应的化学反应方程式为: 。
(2)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常数K2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H3 平衡常数K3。
则K1、K2、K3之间的关系是: ,△H3= (用含a、b的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(4)在催化剂存在条件下反应:H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g),CO转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如下左图所示;
对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP的表达式:KP= ,提高p[H2O(g)]/p(CO)比,则KP (填“变大”、“变小”或“不变”)。实际上,在使用铁镁催化剂的工业流程中,一般采用400℃左右、p[H2O(g)]/p(CO)=3~5。其原因可能是 。
(5)工业上可利用原电池原理除去工业尾气中的CO并利用其电能,反应装置如上右图所示,请写出负极的电极反应式: 。
【答案】(1)CO(g)+H2(g) H2O(g) +C(s)
(2)K3=K1·K2;(a+b) kJ/mol
(3)放热;75%
(4);不变;该温度下催化剂活性最大;该压强比下,反应物转化率已经接近98%
(5)CO-2e-+CO32-=2CO2
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,根据K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2),所以该反应的方程式为CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g);
(2)根据化学方程式可知:K1= ,K2= ,K3= ,所以:K3=K1·K2;
由①+②可得方程式C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),所以△H3=(a+b)kJ/mol;
(3)由图可知温度越高K值越小,说明正反应为放热反应,
所以 =9,解得c=0.015,所以CO的转化率为 ×100%=75%。
(4)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作KP),反应的平衡常数 ;平衡常数只与温度有关,与浓度无关,所以提高 比,则KP不变;由图象可以知道,投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比 时转化率已经很高达到 ,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400 左右,所以一般采用400 左右,H2O(气) ;因此,本题符合题意答案是: ;不变;投料比太低,CO的转化率不太高,而投料比 时转化率已经很高达到 ,再增加投料比,需要大大的增加蒸汽添加量,这样在在经济上不合算,催化剂的活性温度在400 左右;
(5)负极发生氧化反应,CO-2e-+CO32-=2CO2,因此,本题正确答案是:CO-2e-+CO32-=2CO2),
【分析】(1)根据平衡常数的意义书写对应的化学方程式;
(2)熟练掌握化学方程式间的关系分析化学平衡常数间的关系;
(3)根据化学平衡计算的三段式进行计算;
(4)根据化学平衡常数的影响因素和对化学平衡的影响进行分析;
(5)根据原电池原理进行分析即可。
11.(2018高二下·普宁月考)钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理 。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为 。
(3)结合本厂生产实际,X试剂应选下列中的 。
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)废渣2为 。
(5)操作III为 。
(6)过滤III后的母液应循环到容器 中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为 。
【答案】(1)BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(3)B
(4)Fe(OH)3
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)c
(7)261m/(233w)×100%
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;过滤
【解析】【解答】(1)根据题目已知信息可知Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),BaSO4尽管难溶,也存在一定的溶解度,只要加入足量的饱和Na2CO3溶液,使c(Ba2+)·c(CO32-)>Ksp(BaCO3),就可以发生沉淀的转化,而形成BaCO3沉淀,使BaSO4不断溶解,最后转化为BaCO3,用离子方程式表示为BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq);
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐硝酸钡、硝酸铁,同时产生水,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)A、BaCl2可以与硫酸根离子发生沉淀反应,但是不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,而且会引入杂质离子Cl-,A不符合题意;
B、BaCO3能与H+发生反应,因此能调节溶液的pH,也不引入新的杂质离子,符合题意,B符合题意;
C、Ba(NO3)2不能与H+发生反应,因此不能调节溶液的pH,C不符合题意;
D、Ba(OH)2能与H+发生反应,能调节溶液的pH,但是该物质是强碱,制取物质成本高,造价高,不经济,D不符合题意,
故答案为:B;
(4)pH大于3.2时就完全沉淀,所以废渣2为Fe(OH)3。
(5)由于Ba(NO3)2在热水中的溶解度大, 在冷水中的溶解度小,所以操作III为蒸发浓缩、冷却结晶。
(6)过滤3后的母液是析出Ba(NO3)2晶体后的Ba(NO3)2的饱和溶液,为使物质循环利用,根据各个容器中物质的成分可知应循环到容器C中;
(7)Ba(NO3)2晶体溶于水与加入的硫酸溶液发生反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓,n(BaSO4)=mg÷233g/mol=m/233mol;由于Ba(NO3)2的式量是261,因此w g晶体中含有Ba(NO3)2的质量是m[Ba(NO3)2]= m/233mol×261g/mol=261m/233g,所以该晶体中硝酸钡的质量分数是[261m/233g] ÷w×100%=261m/233w×100%。
【分析】(1)根据沉淀转化原理进行书写离子方程式;
(2)根据氧化还原反应规律进行分析;
(3)根据各种试剂对实验结构的影响进行分析;
(4)根据沉淀的pH进行判断;
(5)根据硝酸钡的溶解度与温度的关系进行判断;
(6)根据实验操作进行判断;
(7)根据化学方程式进行计算。