乌鲁木齐市名校2019-2020学年化学高一下期末经典模拟试题含解析
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乌鲁木齐市名校2019-2020学年化学高一下期末经典模拟试题
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.等物质的量的下列物质完全燃烧时,消耗氧气的量最多的是
A.C2H4B.C2H6C.C2H5OH D.CH3COOH
【答案】B
【解析】
试题分析:根据有机物的燃烧通式CnHmOz+(n+m/4—z/2)O2=nCO2+m/2H2O可知在物质的量相同的条件下有机物完全燃烧消耗的氧气与(n+m/4—z/2)有关系,(n+m/4—z/2)越大消耗的氧气越多,则根据有机物的分子式可知选项A、B、C、D中(n+m/4—z/2)分别是3、3.5、3、2,答案选B。
考点:考查有机物燃烧计算
2.下列物质中,属于共价化合物的是()
A.Cl2B.NH4Cl C.C2H6D.KOH
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A、Cl2是共价键型的单质分子,A错误;
B、NH4Cl是离子化合物,B错误;
C、C2H6是共价化合物,C正确;
D、KOH是离子化合物,D错误;
答案选C。
3.下列常见物质的俗名与化学式对应正确的是( )
A.烧碱—NaOH B.小苏打—Na2CO3C.熟石灰—CaCl2D.明矾—Al2(SO4)3
【答案】A
【解析】
【详解】
A、火碱、烧碱是指氢氧化钠,化学式为:NaOH,A正确;
B.小苏打是碳酸氢钠,碳酸钠俗称纯碱或苏打,B错误;
C.生石灰是指氧化钙,化学式为:CaO,C错误;
D.明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,D错误;
答案选A。
4.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()
A.抗氧化剂B.调味剂
C.着色剂D.增稠剂
【答案】A
【解析】
【详解】
A. 抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B. 调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D. 增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。
故选:A。
5.某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法不正确的是()
①分子式为C10H18O3
②可溶于水;
③分子中含有两种官能团
④可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
⑤能发生加成、酯化、硝化、氧化等反应
⑥所有的原子可能共平面.
A.①②③④⑤B.①②⑤⑥C.①②④⑤⑥D.全部不正确
【答案】D
【解析】①根据结构简式可知分子式为C10H16O3,错误;②含有碳碳双键,相对分子质量较大,难溶于水,错误;③分子中含有三种官能团:碳碳双键、羟基和羧基,错误;④可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不相同,前者加成,后者氧化,错误;⑤能发生加成、酯化、氧化等反应,不能发生硝化反应,错误;⑥分子中只有一个碳碳双键,所有的原子building可能共平面,错误,答案选D。
6.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体。
下列说法正确的是()
A.质量之比为1:1:1 B.体积之比为4:14:13
C.密度之比为13:13:14 D.原子个数之比为1:1:2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.三种气体的分子的质子数分别为:14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,
CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g/mol、28g/mol、26g/mol,根据m=nM知:质量之比与摩尔质量成正比为28:28:26=14:14:13,A错误;
B.三种气体的分子的质子数分别为:14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,体积之比与物质的量成正比,所以三者体积之比1:1:1,B错误;
C.CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28g/mol、28g/mol、26g/mol,等温等压下,气体摩尔体积相同,根据ρ=m/V=M/Vm知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为28:28:26=14:14:13,C错误;
D.三种气体的分子的质子数分别为:14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,1个CO、N2、C2H2分子中分别含原子数为:2、2、4,所以三种气体原子数之比:1:1:2,D正确;
答案选D。
7.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,可由下列方法制得:
2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O 关于该反应,下列说法正确的是
A.Fe(OH)3中铁元素化合价为+3,只有氧化性
B.反应中NaClO 是氧化剂,NaCl 是氧化产物
C.反应中每生成1 mol Na2FeO4,转移6 mol电子
D.Na2FeO4具有强氧化性,能消毒杀菌
【答案】D
【解析】
分析:中Fe元素的化合价由+3价升高为+6价,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,以此来解答。
详解:A.氢氧化铁中铁元素化合价为+3,为最高价,具有氧化性,故A错误;B.反应中次氯酸钠中Cl元素的化合价降低了,NaClO是氧化剂,被还原,NaCl是还原产物,故B错误;C.生成1mol Na2FeO4,由Fe元素的化合价变化可以知道有3mol电子转移,故C错误;D.Na2FeO4中Fe元素为最高价,具有强氧化性,能消毒杀菌,可用于水的净化,故D正确;所以D选项是正确的。
点睛:考查氧化还原反应的原理和应用。
高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,能消毒杀菌,根据化合价变化判断氧化剂和还原剂,进而确定转移电子数。
8.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质,相关说法正确的是
A.如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗
B.量筒中发生了取代反应
C.生成蓝色的烟
D.湿润的有色布条褪色说明了Cl2具有漂白性
【答案】B
【解析】
【分析】
A、稀盐酸与二氧化锰不反应;
B、氯气和甲烷在光照下发生取代反应;
C、铜丝在氯气燃烧生成棕黄色的烟;
D、Cl2不具有漂白性。
【详解】
A项、二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,但稀盐酸与二氧化锰不反应,当盐酸浓度降低时,反应停止,则盐酸不能完全消耗,故A错误;
B项、氯气和甲烷在光照下发生取代反应,故B正确;
C项、铜丝在氯气燃烧生成棕黄色的烟,加水溶液呈蓝色,故C错误;
D项、氯气与水反应生成具有漂白性的HClO,湿润的有色布条褪色说明次氯酸具有漂白性,故D错误;故选B。
【点睛】
本题考查氯气的制备与性质,明确氯气制备的反应原理,明确氯气的性质、化学反应的实质是解题关键。
9.在密闭容器内充入4 mol S02和3mol 02,在一定条件下建立平衡:
2SO2(g)+02(g)2SO3(g) △H="-Q" kJ·mol-1(Q>0),测得SO2的转化率为90%,
则在此条件下反应放出的热量为()
A.1.8Q kJ B.2Q kJ C.Q kJ D.0.9 QJ
【答案】A
【解析】试题分析:2SO2(g)+02(g)2SO3(g) △H="-Q" kJ·mol-1(Q>0),表示每2摩尔二氧化硫反应生成2摩尔的三氧化硫放出的热量为QkJ,根据题意可以知道在密闭容器内充入4 mol S02和3mol 02,达到平衡时的SO2的转化率为90%,则有4×90%=3.6mol,所以放出的热量是1.8Q kJ,故本题的答案选择A。
考点:化学反应能量计算
点评:本题考查了化学反应能量计算,本题要理解是是2SO2(g)+02(g)2SO3(g) △H="-Q" kJ·mol-1(Q>0),表示每2摩尔二氧化硫反应生成2摩尔的三氧化硫放出的热量为QkJ,是2摩尔二氧化硫而不是1mol,
该题难度中等。
10.分子式为C4H10的烃共有
A.2种B.1种C.3种D.4种
【答案】A
【解析】分子式为C4H10的烃有CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3,共计两种,答案选A。
点睛:书写同分异构体时,首先判断该有机物是否有类别异构。
就每一类物质,先写出碳链异构体,再写出官能团的位置异构体。
碳链异构体按“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列由对、邻至间(有多个取代基时)”的规律书写。
11.短周期元素X和Y的离子X2+和Y2-具有相同的电子层结构,则下列说法正确的是
A.X2+的离子半径比Y2-小B.X2+的原子序数比Y2-小
C.X和Y原子的电子层数相等D.X和Y原子最外层电子数相等
【答案】A
【解析】分析:X2+和Y2-具有相同的电子层结构,X、Y在周期表中的位置如图,X、Y 为短周期元素,X、Y分别为Mg、O元素,根据原子结构的特点和元素周期律作答。
详解:X2+和Y2-具有相同的电子层结构,X、Y在周期表中的位置如图,X、Y为短周期元素,X、Y分别为Mg、O元素。
A项,根据“序大径小”,X2+的离子半径比Y2-小,A项正确;B项,X2+、Y2-的原子序数分别为12、8,X2+的原子序数比Y2-的大,B项错误;C项,X有3个电子层,Y有2个电子层,X比Y原子多一个电子层,C项错误;D项,X原子最外层有2个电子,Y原子最外层有6个电子,X和Y原子最外层电子数不相等,D项错误;答案选A。
12.下列有关同分异构体数目的叙述中,错误的是( )
A.乙烷的四氯代物有2种同分异构体
B.CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应,生成2种一氯代烃
C.戊烷有3种同分异构体
D.甲苯苯环上的一个氢原子被丙基取代,所得产物有3种
【答案】D
【解析】
【详解】
A.乙烷的二氯代物有CH2ClCH2Cl、CH3CHCl2共2种,乙烷的四氯代物和乙烷的二氯代物的数目相等,则也是2种同分异构体,故A正确;
B.CH3CH2CH2CH3有两种等效氢原子,所以光照下与氯气反应,一氯代烃有2种,故B正确;
C.戊烷有3种同分异构体,正戊烷、异戊烷和新戊烷,故C正确;
D.甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有3×2=6产物,故D错误;
故答案为D。
【点睛】
根据分子中等效H原子判断,分子中由几种H原子,其一氯代物就有几种异构体。
对于等效氢的判断:①分子中同一甲基上连接的氢原子等效;②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效;③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
13.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。
下列叙述正确的是()
A.原子半径:d>c>b>a B.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
【答案】B
【解析】
【分析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al 元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
【详解】
A、一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;
B、同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;
C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;
D、同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。
答案选B。
【点睛】
本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。
14.设N A为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是()
A.18 g H2O所含的分子数为N A B.22.4 L H2O所含的分子数为N A
C.N A个氢原子的质量为2 g D.1 mol NaCl中含0.5N A个Na+和0.5N A个Cl﹣
【答案】A
【解析】
【详解】
A. 18 g H2O为1mol,所含的分子数为N A,故A正确;
B. 没有温度和压强,没有密度,无法计算22.4 L H2O所含的分子数,故B错误;
C. N A个氢原子为1molH,其质量为1g ,故C错误;
D. 1 mol NaCl中含N A个Na+和N A个Cl-,故D错误;
所以本题答案:A。
15.下列应用与盐类水解无主要关系的是()
A.用铝盐和铁盐做净水剂
B.将SOCl2(遇水剧烈水解)和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3
C.FeSO4溶液制备FeSO4·7H2O晶体时,不能直接蒸干结晶获取
D.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
【答案】C
【解析】分析:A.铝离子和铁离子均水解;
B.氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢;
C.亚铁离子不稳定,易被空气氧化生成铁离子;
D.铵根和碳酸根水解相互促进。
详解:A. 铝离子和铁离子均水解,分别生成氢氧化铝胶体和氢氧化铁胶体,因此用铝盐和铁盐做净水剂,与盐类水解有关系,A不符合;
B. 氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,将SOCl2(遇水剧烈水解生成氯化氢)和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3,与盐类水解有关系,B不符合;
C. 亚铁离子不稳定,易被空气氧化生成铁离子,且FeSO4•7H2O受热易分解,所以不能直接蒸干FeSO4饱和溶液来制备FeSO4•7H2O,与盐类水解无关,C符合;
D. 铵根和碳酸根水解相互促进,因此施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用,与盐类水解有关系,D不符合。
答案选C。
16.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。
下图是从海水中提取某些原料的。
下列有关说法正确的是
A.第①步中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液―→NaOH溶
液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸
B.从第③步到第⑤步的目的是浓缩、富集溴
C.第①到第⑤步中,涉及到氧化还原反应共有2步
D.第④步中,SO2起氧化作用
【答案】B
【解析】试题分析:A、分析流程图,除去粗盐中的杂质时,为保证杂质离子除尽,所加试剂要过量,过量的离子也应除去,故应先加氯化钡溶液再加碳酸钠溶液,以除去过量的钡离子,错误;B、溴离子在海水中的浓度较小,必须经过浓缩、富集才有利于得到溴单质,从第③步到第⑤步的目的是浓缩、富集溴,正确;C、第①到第⑤步中,涉及到氧化还原反应的为③④⑤,共有3步,错误;D、第④步中,SO2起还原作用,错误。
考点:考查海水的综合利用。
17.乙醇在生活中用途较多,下列关于乙醇的说法正确的是
A.能与Na反应
B.是食醋的主要成分
C.能使红色石蕊试纸变蓝
D.能与饱和Na2CO3溶液反应产生H2
【答案】A
【解析】分析:乙醇含有羟基,属于饱和一元醇,据此解答。
详解:A. 乙醇含有羟基,能与Na反应放出氢气,A正确;
B. 乙酸是食醋的主要成分,B错误;
C. 乙醇不能电离出氢离子,显中性,不能使红色石蕊试纸变蓝,C错误;
D. 乙醇不能电离出氢离子,显中性,不能与饱和Na2CO3溶液反应,D错误。
答案选A。
18.“绿水青山就是金山银山”,下列行为不符合这一主题的是()
A.用已脱硫的煤作燃料
B.在远离城市的地区燃放烟花爆竹
C.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料
D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 用已脱硫的煤作燃料,可以减少含硫废气的排放,以保护环境,A符合;
B. 在远离城市的地区燃放烟花爆竹,会造成大气污染,B不符合;
C. 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,可减少含硫废气的排放,减缓温室效应等,C符合;
D. 采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质,D符合;
故答案选B。
19.下列有关化学用语使用正确的是( )
A.硫原子的原子结构示意图:
B.NH4Cl的电子式为:
O
C.原子核内有10个中子的氧原子:18
8
D.HBr的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】
A.S原子核外有16个电子,原子结构示意图为,A错误;
B. NH4Cl是离子化合物,Cl-的最外层有8个电子,故该化合物电子式为,B错误;
C.原子核内有10个中子的氧原子,质量数为18,可表示为:188O,C正确;
D.HBr中H原子与Br原子间通过共价键结合,其形成过程可表示为:,D错误;故合理选项是C。
20.研究人员研制出一种新型储备电源—锂水电池(结构如图,高硅铸铁为惰性辅助电极),使用时加入水即可放电。
下列关于该电池工作时的说法正确的是
A.高硅铸铁发生氧化反应B.OH-向高硅铸铁电极移动
C.负极的电极反应式为Li-e-Li+D.电流的方向:锂电极→导线→钢电极
【答案】C
【解析】
【详解】
A.电池以金属锂和高硅铸铁为电极材料,LiOH为电解质,锂做负极,高硅铸铁为正极,高硅铸铁上发生还原反应,故A错误;
B.原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH-向负极锂电极移动,故B错误;
C.锂水电池中,锂是负极,发生失去电子的氧化反应,电极反应式:Li-e-=Li+,故C正确;
D.放电时电流的流向为正极--导线—负极,即高硅铸铁电极→导线→锂电极,故D错误。
故选C。
【点睛】
掌握原电池的工作原理是解答的关键,注意电极名称、电极反应、离子移动方向、电子和电流方向的判断,难点是电极反应式的书写,注意结合放电微粒和电解质溶液的性质分析。
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。
现取3 g A与 4.48 L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。
将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重3.6 g,碱石灰增重4.4 g。
回答下列问题:
(1)通过计算确定该有机物的分子式___________________。
(2)若有机物A能与金属钠反应放出氢气,请写出有机物A可能的结构简式___________。
【答案】C3H8O、
【解析】分析:根据已知生成二氧化碳、一氧化碳和水的质量确定分子中碳、氢、氧原子个数,进而确定分子式。
再结合相关的性质确定官能团,进而确定物质的结构简式。
详解:(1)浓硫酸增重3.6g为水的质量, n(H2O)=3.6g/18(g. mol-1) =0.2 mol根据H原子守恒可知
n(H)=2n(H2O)=0.4 mol,碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量, n(CO2)=4.4g/44g.mol-1=0.1mol,4.48L氧气的物质的量=4.48L/22.4L. mol-1 =0.2 mol,氧气的质量=0.2mol×32g/mol=6.4g,故CO的质量
=3g+6.4g−3.6g−4.4g=1.4g,故 n(CO)=1.4g/28(g. mol-1 )=0.05 mol,根据C原子守恒可知n(C)= n(CO2)+
n(CO)=0.1mol+0.05mol=0.15mol。
由O原子守恒可知3gA中
n(O)=2n(CO2)+n(CO)+n(H2O)−2n(O2)=2×0.1mol+0.05mol +0.2mol −2×0.2 mol= 0.05 mol,由上述分析知
3gA中,n(H)=0.4mol,n(C)=0.15mol,所以,n(C):n(H):n(O)=3:8:1,故A的最简式为C3H8O,由H原子与碳原子数目可知,H原子已经饱和C原子四价结构,故其最简式即为分子式,A的分子式为C3H8O。
答案:该有机物的分子式为C3H8O。
(2)有机物的分子式为C3H8O,为醇或醚,。
因为有机物A能与金属钠反应放出氢气,所以只能为醇类,可能结构简式为CH3CH2CH2OH、。
答案:有机物A可能的结构简式为CH3CH2CH2OH、。
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.除去工业尾气中的氮氧化合物(如NO),常用氨催化吸收法,原理是NH3与NO按一定比例反应生成无毒物质。
某同学在实验室里采用以下装置和步骤模拟工业上对NO的处理。
(1)装置A的反应中,还原产物是_____。
(2)若选择装置C制取氨气,则反应的化学方程式是______。
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
(3)在括号中填入选用的装置编号:。
______、___________
(4)装置D的一种作用是______。
(5)装置B的作用是______(填序号)。
A.吸收氮氧化物B.吸收氨气C.干燥反应的混合气体
(6)装置E中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】NO2NH4Cl+Ca(OH)2 △CaCl2+2NH3↑+2H2O D E使NH3和NO均匀混合(或通过观察D中导管口的气泡,控制NH3和NO的流速;使NH3和NO按一定比例反应等)B4NH3+6NO 5N2+6H2O 【解析】
【分析】
(1)稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水;
(2)若选择装置C制取氨气,发生反应是实验室制备氨气的反应,利用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水;
(3)根据实验目的和实验原理,选择仪器的连接顺序;
(4)根据实验原理分析;
(5)过量的氨气需要除去;
(6)装置E中NO和氨气反应生成氮气和水。
【详解】
(1)装置A中的反应是铜与稀硝酸反应,生成物是硝酸铜、NO和水,反应中铜元素化合价从+5价降低到+2价,硝酸是氧化剂,还原产物是NO;
(2)若选择装置C制取氨气,氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)该反应目的是除去工业尾气中的氮氧化合物,装置A生成的NO和装置C生成的氨气通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度,装置F干燥气体,再通入装置E反应进行反应,反应后的气体通入装置B 干燥,最后收集气体;
(4)根据以上分析可知装置D的一种作用是使NH3和NO均匀混合(或通过观察D中导管口的气泡,控
制NH3和NO的流速;使NH3和NO按一定比例反应等)。
(5)由于过量的氨气需要除去,氨气是碱性气体,能被浓硫酸稀释,则装置B的作用是吸收氨气,答案选B;
(6)装置E中NO和氨气发生氧化还原反应生成氮气和水,反应的方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。
【点睛】
本题通过常见气体的性质及制备,考查了物质性质实验方案的设计方法,氮的氧化物的性质以及对环境的影响,题目难度中等,做题时注意实验的原理和目的,牢固掌握实验方法和实验基本操作为解答该类题目的前提。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.I.在现代有机化工生产中,通过天然气裂解所得某种主要成分,已成为制造合成纤维、人造橡胶、塑料的基石.其中相关物质间的转化关系如下图所示(C、G是两种常见的塑料,E的结构简式为)
请回答下列问题:
(1)写出B的电子式_________。
(2)分别写出下列反应的化学方程式A→D______;F→G______。
II.为测定某有机化合物X的化学式. 进行如下实验;将0.15mo1有机物B和0.45mol O2在密闭容器中完全燃烧后的产物为CO2、CO、H2O(气),产物经过浓H2SO4后.质量增加8.1g,再通过灼热的氧化铜充分反应后,质量减轻2.4g,最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加19.8g. 试通过计算确定该有机物X 的化学式(写出计算过程) _______。
【答案】+HCN CH2=CHCN nCH2=CHCl
C3H6O2
【解析】
【分析】
I.根据E的结构简式为,逆推D是丙烯腈,乙炔与HCN发生加成反应生成丙烯腈,则A是乙炔,乙炔与氢气加成后的产物B能生成高聚物C,则C是聚乙烯、B是乙烯;乙炔与氯化氢加成后的产物
F 能生成高聚物
G ,则F 是氯乙烯、G 是聚氯乙烯。
II.根据原子守恒计算X 的化学式。
【详解】
(1) B 是乙烯,结构简式是CH 2=CH 2,电子式是。
(2) A→D 是乙炔与HCN 发生加成反应生成丙烯腈,化学方程式是+HCN CH 2=CHCN ;F→G 是氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,反应方程式是 nCH 2=CHCl 。
II. 产物经过浓H 2SO 4后质量增加8.1g ,则燃烧生成水的物质的量是8.10.4518/g mol g mol
= ,H 原子的物质的量为0.9mol ; 通过灼热的氧化铜充分反应后,质量减轻2.4g ,说明CO 吸收氧原子的物质的量是 2.40.1516/g mol g mol
=; 最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加19.8g ,则最终生成CO 2的物质的量是为
19.80.4544/g mol g mol
= ,C 原子的物质的量为0.45mol ; 二氧化碳、水中的氧原子来自氧气、氧化铜、有机化合物X ,根据原子守恒,有机物X 提供的氧原子是0.45mol×1+0.45mol×2-0.45mol×2-0.15mol=0.3mol ;
0.15mo1有机物X 含有0.45molC 、0.9molH 、0.3molO ,该有机物X 的化学式是C 3H 6O 2。
五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.(1)已知甲烷的燃烧热是890 kJ/mol ,且1 mol H 2O 由气态变为液态时放出44 kJ 的能量。
请写出甲烷燃烧生成水蒸气的热化学反应方程式为:____________________________;
(2)由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象 金属A 不断溶解 C 的质量增加 A 上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中作正极的是__________________ (填“A”或“B”) ;
②装置乙溶液中C 电极反应:__________________________________;
③装置丙中金属A 上电极反应属于______________(填“氧化反应”或“还原反应”);
④四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________。
【答案】CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 KJ/mol B Cu2++2e-==Cu 还原反应D>A>B>C 【解析】(1)燃烧热是指在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
根据题意可知,1mol甲烷完全燃烧生成2mol液态水,放出的热量是890kJ。
而2mol液态水变成气态水又吸收44kJ×4=176kJ,所以甲烷燃烧生成水蒸气的反应热是(890+176)kJ/mol=802kJ/mol,因此热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 k J/mol;(2)①该装置中,金属A不断溶解说明A失电子发生氧化反应生成金属阳离子进入溶液而作负极,则作正极的是B,答案选B;②乙装置中,C 的质量增加说明C电极上铜离子得电子发生还原反应,则C作正极,电极反应式为Cu2++2e-═Cu;③丙装置中A上有气体产生,说明A上氢离子得电子发生还原反应而作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应;④通过以上分析知,四种金属活动性强弱顺序是D>A>B>C。