2019-2020学年山西省太原市化学高一(下)期末达标测试模拟试题含解析

2019-2020学年山西省太原市化学高一(下)期末达标测试模拟试题
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．下列有关化学用语使用正确的是（）
A．次氯酸的结构式：H—Cl—O B．CO2的比例模型
C．NH4Cl的电子式：D．H2F+的电子式：
【答案】D
【解析】A. 次氯酸的结构式：H—O—Cl,故A错误；B. CO2的比例模型，故B错误；C. NH4Cl的电子式：，故C错误； D. H2F+的电子式：，故D正确，故选
D。

2．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。

3．Q、X、Y和Z为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，这4种元素的原子最外层电子数之和为22。

下列说法正确的是（）
A．Q的单质具有半导体的性质，Q与Z可形成化合物QZ4
B．Q的最高价氧化物的水化物的酸性比Z的强
C．X、Y和氢3种元素形成的化合物中都只有共价键
D．Y的原子半径比X的大
【答案】A
【解析】
【分析】
由Q、X、Y和Z为短周期元素及它们在周期表中的位置可知，X、Y位于第二周期，Q、Z位于第三周期，设X的最外层电子数为x，4种元素的原子最外层电子数之和为22，则x-1+x+x+1+x+2=22，解得x=5，可知X为N、Y为O、Q为Si、Z为Cl，以此来解答。

【详解】
由上述分析可知，X为N、Y为O、Q为Si、Z为Cl，则
A．Si位于金属与非金属的交界处，具有半导体的性质，且Si为+4价，Cl为-1价时Q与Z可形成化合物SiCl4，A正确；
B．同周期从左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，则Q的最高价氧化物的水化物的酸性比Z的弱，B错误；
C．X、Y和氢3种元素形成的化合物若为硝酸铵，含离子键、共价键，C错误；
D．同周期从左向右原子半径逐渐减小，则Y的原子半径比X的小，D错误；
故答案选A。

4．某有机物的结构简式如图，则此有机物可发生的反应有（）
①取代 ②加成 ③氧化 ④酯化 ⑤水解 ⑥中和
A ．①②③⑤
B ．②③④⑤
C ．①②③④⑤
D ．①②③④⑤⑥ 【答案】D
【解析】
【分析】
有机物分子中含有碳碳双键、酯基、羧基、羟基，结合相应官能团的结构与性质分析解答。

【详解】
含有苯环、羧基、羟基和酯基，可发生取代反应；含有苯环和碳碳双键，可发生加成反应；含有碳碳双键和羟基，可发生氧化反应；含有羟基和羧基，可发生酯化反应；含有酯基，可发生水解反应；含有羧基，可发生中和反应。

答案选D 。

5．用N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A ．将0.1mol 氯化铁溶于1L 水中，所得溶液含有0.1N A 个Fe 3+
B ．2L0.5mol/L Na 2SO 4溶液中的Na +数目为2N A
C ．1.00 mol NaCl 中含有N A 个NaCl 分子
D ．25℃时，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH -数目为0.2N A
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．氯化铁溶于水中后，其中的Fe 3+会部分水解为氢氧化铁，故所得溶液中Fe 3+数目小于0.1 N A ，A 项错误；
B ．2L 0.5mol/L Na 2SO 4溶液中Na 2SO 4的物质的量为1.0mol ，1个Na 2SO 4中有两个Na +，故2L 0.5mol/L Na 2SO 4溶液中的Na +数目为2N A ，B 项正确；
C ．NaCl 是强电解质，溶液中没有氯化钠分子，C 项错误；
D ．25℃时，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中()+-13H =10mol/L c ，25℃时14W 10K -=，可知
()--1OH =10mol/L c ，即25℃时，pH=13的1.0L Ba(OH)2溶液中含有的OH -数目为0.1N A ，D 项错误； 答案选B 。

6．下列说法正确的是
A．化学反应放出或吸收热量的多少与物质的性质、反应物的物质的量及物质状态有关
B．C(石墨)=C(金刚石)，反应中既没有电子的得失也没有能量的变化
C．加热条件对于放热反应和吸热反应的作用和意义是相同的
D．燃料燃烧时只是将化学能全部转化为热能
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．化学反应放出或吸收热量的多少与物质的性质、反应物的物质的量及物质状态有关，故A正确；B．C(石墨)=C(金刚石)，反应中没有电子的得失，但金刚石和石墨的能量不同，所以石墨转变为金刚石有能量的变化，故B错误；
C．对于放热反应来说，刚开始加热是引发反应，之后自己放出的热就可以使反应持续进行。

对于吸热反应来说，反应过程本身不放热，需要不断提供热量，所以需要持续加热，所以加热条件对于放热反应和吸热反应的作用和意义是不完全相同的，故C错误；
D．燃料燃烧时是将化学能大部分全部转化为热能，还有部分化学能会转化为光能等，故D错误；
故选A。

7．下列物质与水混合后静置，不出现
．．．分层的是
A．汽油B．乙醇C．苯D．四氯化碳
【答案】B
【解析】
【详解】
A.汽油和水互不相溶，与水混合后静置，出现分层，故A不选；
B.乙醇与水混溶，不分层，故B选；
C.苯和水互不相溶，与水混合后静置，出现分层，故C不选；
D.四氯化碳水互不相溶，与水混合后静置，出现分层，故D不选。

故选B。

8．下列元素中，属于惰性气体元素的是
A．钠 B．氖 C．铝 D．硅
【答案】B
【解析】
试题分析：A．、钠是金属元素，不是稀有气体，A错误；B、氖是稀有气体元素，B正确；C、铝是金属元素，不是稀有气体，C错误；D、硅是非金属元素，不是稀有气体，D错误，答案选B。

考点：考查稀有气体元素判断
9．N A 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A ．常温下，4gCH 4中含有N A 个C —H
B ．1molNa 2O 2固体中有含有离子总数为4N A
C ．100ml 18.4mol/L 的浓硫酸与足量铜在加热条件下充分反应，转移电子1.84N A
D ．10gD 2O 中含有中子数4N A
【答案】A
【解析】
A. 常温下，4gCH 4是0.25mol ，含有N A 个C －H ，A 正确；
B. 1molNa 2O 2固体中有含有离子总数为3N A ，B 错误；
C. 100moll8.4mol/L 的浓硫酸是1.84mol ，与足量铜在加热条件下充分反应，由于随着硫酸浓度的降低，稀硫酸与铜不反应，因此转移电子小于1.84N A ，C 错误；
D. l0gD 2O 是0.5mol ，其中含有中子数5N A ，D 错误，答案选A 。

点睛：顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；如B 中过氧化钠的结构、C 中D 2O 的摩尔质量是20g/mol 等。

另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。

有关计算公式有A N n N =、n m M =、m V n V =、n c V
=。

特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。

10．氢氰酸（HCN ）的下列性质中，能证明它是弱酸的是
A ．HCN 易溶于水
B ．HCN 溶液的导电性比盐酸的弱
C ．25 ℃时1mol/L HCN 溶液pH 约为3
D ．10 mL 1mol/L HCN 溶液恰好与10 mL 1mol/L NaOH 溶液完全反应
【答案】C
【解析】
【分析】
HCN 为弱电解质，利用其部分电离来分析，一般测定溶液的pH 或测定相同条件下与强酸的导电性的比较，以及对应盐溶液的酸碱性来判断；
【详解】
A 、HCN 是强酸还是弱酸，与溶解度无关，故A 不符合题意；
B 、应在相同条件下进行，如相同温度、相同体积、相同浓度等，HCN 溶液的导电性比盐酸溶液的弱，才能说明HCN 为弱酸，故B 不符合题意；
C 、假设HCN 为强电解质，1mol ·L －1的HCN 的pH 应为1，但现在pH=3，说明HCN 为弱酸，故C 符合题意；
D 、无论HCN 是强酸还是弱酸，10 mL 1mol/L HCN 溶液都恰好与10 mL 1mol/L NaOH 溶液完全反应，不能
证明酸性强弱，故D不符合题意；
答案选C。

【点睛】
本题考查弱电解质的判断方法，明确弱电解质在水中电离不完全是解答本题的关键，学生应注意在平时的学习中归纳判断弱电解质的方法，难度不大。

11．下列说法不正确的是
A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
B．反应物和生成物具有的总能量决定了反应是吸热还是放热
C．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
D．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。

由此可知，在该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】
A．加热是化学反应进行的条件，而吸、放热是比较反应物总能量与生成物总能量的差值，所以加热与反应是吸热还是放热没有必然联系。

有些放热反应也需要加热才能进行，比如铁与硫的反应，需要加热反应才能“启动”，A项正确；
B．化学反应中能量变化遵循能量守恒定律，反应是吸热还是放热由反应物和生成物的总能量的差值决定，如反应物的总能量多，则表现为放热，B项正确；
C．物质不同，能量不同；物质改变，能量必然改变，C项错误；
D．醋酸的凝固点为16.6℃，醋酸的凝固说明反应后烧杯中的温度降低，说明烧杯中发生了吸热反应，即该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，D项正确；
所以答案选择C项。

12．下列关于物质关系的说法不正确
．．．的是
A．1H和2H属于同位素B．HOCH2—CH2OH和CH3OH属于同系物
C．金刚石和石墨属于同素异形体D．正丁烷和异丁烷属于同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 1H和2H两种原子的质子数相同，中子数不同，是属于氢元素的两种同位素，故A项说法正确；
B. HOCH2—CH2OH和CH3OH两种有机物中组成不相似，前者分子中含有两个羟基，而后者只有一个羟基，故B项说法不正确；
C.金刚石和石墨都属于碳元素两种结构不同的单质，故它们属于同素异形体，故C项说法正确；
D. 正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，但其分子结构不一样，故属于同分异构体，D项说法正
确；答案选B。

【点睛】
对于“四同”概念的辩析可抓住各自研究的对象来分析，同位素的对象是原子，同系物的对象是具有相同特点的化合物，同互异形体的对象是单质，同分异构体的对象是分子式相同而结构不同的化合物。

13．下列关于可逆反应的叙述正确的是（）
A．2H2O2H2+O2与 2H2+O22H2O互为可逆反应
B．可逆反应在一定条件下可达到平衡状态，该状态下，正、逆反应速率相等，都为零
C．可逆反应不能进行到底，必然有反应物剩余
D．可逆反应的速率很小，达到最大限度时反应停止
【答案】C
【解析】A．2H2O2H2+O2与2H2+O22H2O的反应条件不同，所以不是可逆反应，故A错误；B．可逆反应在一定条件下可达到平衡状态，该状态下，正、逆反应速率相等，但均不为零，故B错误；C．可逆反应有一定限度，反应物的转化率不可能达到100%，必然有反应物剩余，故C正确；D．可逆反应的速率不一定小，达到最大限度时反应为相对静止状态，是平衡状态，故D错误；答案为C。

14．下列属于非．氧化还原反应的是
A．2H 2O22H2O +O2↑B．Cl2+H2O HCl+HClO
C．SO2 + 2NaOH＝Na2SO3 + H2O D．C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】
A．2H2O22H2O +O2↑存在化合价变化，氧元素由-1价变为0价和-2价，属于氧化还原反应，选项A 不选；
B．Cl 2+H2O HCl+HClO中存在Cl元素的化合价变化，属于氧化还原反应，选项B不选；
C．SO2 + 2NaOH＝Na2SO3 + H2O中不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，选项C选；
D．C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O存在化合价变化，碳元素由0价变为+4价，氮元素由+5价变为+4价，属于氧化还原反应，选项D不选；
答案选C。

15．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的可吸入颗粒物，它是大气的一种污染物主要来自化石燃料的燃烧等，以下不属于化石燃料的是
A．天然气B．煤C．石油D．酒精
【答案】D
【解析】分析：化石燃料是指由埋藏在地下的古生物经长期自然演化形成的燃料。

主要指煤和石油、天然气等。

详解：天然气、煤、石油是常见的化石燃料，酒精就是乙醇，不是化石燃料，答案选D。

16．下列反应你认为理论上不可用于构成原电池的是
A．2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑B．Zn＋CuSO4＝Cu+ZnSO4
C．Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑D．CH4＋2O2点燃
CO2＋2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
根据原电池的工作原理可以得出：自发的放热的氧化还原反应可以设计成原电池，据此来回答。

【详解】
A、2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑是放热的氧化还原反应，能设计成原电池，选项A不选；
B、Zn＋CuSO4＝Cu+ZnSO4是放热的氧化还原反应，能设计成原电池，选项B不选；
C、Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑属于复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，选项C 选；
D、CH4＋2O2点燃
CO2＋2H2O是放热的氧化还原反应，能设计成燃料电池，选项D不选；
答案选C。

【点睛】
本题是考查原电池的设计，难度不大，明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。

17．对于下列事实的解释正确的是
A．氢氟酸可用于雕刻玻璃，说明氢氟酸具有强酸性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有强氧化性
C．常温下浓硫酸可用铝罐贮存，说明铝与浓硫酸不反应
D．氨水中可使酚酞试剂变为红色，说明氨水显碱性
【答案】D
【解析】
【详解】
A、氢氟酸是弱酸，故A错误；
B、浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有不稳定性，故B错误；
C、常温下浓硫酸使铝钝化，故C错误；
D、氨水中可使酚酞试剂变为红色，说明氨水显碱性，故D正确。

答案选D。

18．短周期元素A、B、C，A3−与B2−、C+电子层结构相同，则下列说法中不正确的是
A．离子半径：A3−>B2−>C+
B．等物质的量的A和B的简单气态氢化物，共用电子对数A>B
C．A和B分别可以与氢原子形成18e−分子
D．原子半径：A>B>C
【答案】D
【解析】
分析：短周期元素A、B、C，A3-与B2-、C+电子层结构相同，则A、B在第二周期，C为第三周期，则结合所带电荷可知A为N元素、B为O元素，C为Na元素，据此结合元素周期律知识解答。

详解：根据上述分析，A为N元素，B为O元素，C为Na元素。

A．电子排布相同的离子，原子序数越大，半径越小，则离子半径：A3-＞B2-＞C+，故A正确；B．A、B分别为N、O元素，其简单氢化物分别为NH3、H2O，N、O的物质的量相同时，NH3中含有共用电子对数较多，故B正确；C．N、O与氢原子形成的N2H4、H2O2都是18e-分子，故C正确；D．电子层越多原子半径越大，电子层相同时核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径C＞A＞B，故D错误；故选D。

19．某溶液中含有下列六种离子：①HCO3－②SO32－③K＋④CO32－⑤NH4＋⑥NO3－，向其中加入稍过量Na2O2后，溶液中离子浓度会变化的是（）
A．①②④⑤B．①④⑤C．①⑤D．①⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
Na2O2与水反应生成NaOH和O2，反应后溶液成碱性，并且Na2O2具有强氧化性，凡是与NaOH、Na2O2
发生离子反应的离子，其浓度肯定发生变化，据此分析解答。

【详解】
Na2O2与水反应生成NaOH和O2，反应后溶液成碱性，HCO3-与NaOH反应生成CO32-，NH4+与NaOH反应生成一水合氨，则①HCO3-、④CO32-、⑤NH4+浓度发生变化；Na2O2具有强氧化性，能够把SO32-氧化成硫酸根离子，则②SO32-离子浓度发生变化，综上可知，溶液中离子浓度会变化的是①②④⑤，故选A。

【点睛】
本题的易错点为②和④的判断，要注意过氧化钠具有强氧化性，亚硫酸根离子具有还原性；碳酸氢根离子与氢氧根离子反应，浓度减小，则会导致碳酸根离子浓度增大。

20．下列金属冶炼的反应原理，不正确
．．．的是()
A．K2O + H22K + H2O B．2HgO 2Hg + O2↑
C．Fe3O4 + 4CO3Fe + 4CO2D．2NaCl(熔融)2Na + Cl2↑
【答案】A
【解析】
【详解】
A ．钾的还原性强于氢气，不能用氢气还原法冶炼钾，A 错误；
B ．汞性质比较稳定，用热分解氧化物的方法制取，故B 正确；
C ．铁性质较活泼，可以用热还原法制取，故C 正确；
D ．钠性质活泼，用电解熔融氯化钠法制取，故D 正确；
故选A 。

二、计算题（本题包括1个小题，共10分）
21．燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。

在一定温度下取3.0g 某有机物在足量的O 2中完全燃烧，产物仅为CO 2和水蒸气。

将生成物依次用浓硫酸和碱石灰充分吸收，浓硫酸增重1.8g ，碱石灰增重
4.4g 。

（1）通过计算确定该有机物的最简式________（写出计算过程）。

（2）若该有机物能与NaHCO 3溶液反应生成气体，且在符合要求的有机物中相对分子质量最小，其结构简式为_________________。

【答案】3.0 g 有机物中：n(H)＝11.8g 218g mol －⨯⋅=0.2 mol ，n(C)＝1
4.4g 44g mol ⋅－=0.1 mol 氢、碳两种元素的质量分别为0.2 g 、1.2 g ，n(O)＝
13.0g 0.2g 1.216g mol g ⋅－－－=0.1 mol ，该有机物的最简式为CH 2OCH 3COOH 【解析】
（1）由已知：有机化合物完全燃烧，产物仅为CO 2和水蒸气，将生成物依次用浓硫酸和碱石灰充分吸收，浓硫酸增重1.8g ，碱石灰增重4.4g ；因为浓硫酸吸收水质量增加，所以H 2O 的质量是1.8g ；因为碱石灰吸
收CO 2，所以CO 2质量是4.4g ；3.0 g 有机物中：n(H)＝1
1.818?g g mol -×2=0.2 mol ，n(C)＝14.444?g g mol -=0.1 mol ，所以氢、碳两种元素的质量分别为0.2 g 、1.2 g ，n(O)＝
13.00.2 1.216?g g g g mol ---=0.1 mol ，故该有机物的最简式为CH 2O 。

（2）若该有机物能与NaHCO 3溶液反应生成气体，则分子中有羧基；又因为在符合要求的有机物中相对分子质量最小，则为乙酸，其结构简式为CH 3COOH 。

三、实验题（本题包括1个小题，共10分）
22．某校学生用下图所示装置进行实验。

以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。

请回答下列问题：
(1)写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式____________________________，其中冷凝管所起的作用为导气和________，Ⅳ中球形干燥管的作用是__________。

(2)实验开始时，关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。

Ⅲ中小试管内苯的作用是_________________________。

(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是______________________。

(4)反应结束后，要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。

简述如何实现这一操作：______________________________________。

(5)纯净的溴苯是无色油状的液体，这个装置制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有______________，将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。

①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；
②用__________洗涤，振荡，分液；③蒸馏。

【答案】冷凝回流（冷凝苯和Br2蒸气）防倒吸
吸收溴蒸气III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀关闭K1和分液漏斗活塞，开启K2溴(Br2) NaOH溶液
【解析】
【分析】
苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，由于液溴易挥发，会干扰溴化氢的检验，需要利用苯除去溴。

利用氢氧化钠溶液吸收尾气，由于溴化氢极易溶于水，需要有防倒吸装置，根据生成的溴苯中含有未反应的溴选择分离提纯的方法。

据此解答。

【详解】
（1）装置Ⅱ中发生的主要化学反应是苯和液溴的取代反应，反应的化学方程式为。

由于苯和液溴易挥发，则其中冷凝管所起的作用为导
气和冷凝回流（冷凝苯和Br2蒸气）。

由于溴化氢极易溶于水，则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸。

（2）Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气，避免干扰溴离子检验；
（3）因从冷凝管出来的气体为溴化氢，溴化氢不溶于苯，溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀，因此
能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是III中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀。

（4）因装置Ⅱ中含有溴化氢气体能污染空气，使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体，以免逸出污染空气；操作方法为关闭K1和分液漏斗活塞，开启K2。

（5）纯净的溴苯是无色油状的液体，这个装置制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有单质溴，由于单质溴能与氢氧化钠溶液反应，则将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。

①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用氢氧化钠溶液洗涤，振荡，分液；③蒸馏。

四、推断题（本题包括1个小题，共10分）
23．以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如下图所示。

请回答下列问题：
（1）A的结构简式为_______，B分子中的官能团名称为_______。

（2）反应⑦的化学方程式为________，反应⑧的类型为_______。

（3）反应⑤的化学方程式为_________。

（4）已知D的相对分子量为118，有酸性且只含有一种官能团，其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%，其余为氧元素，则D的化学式为_______，其结构简式为______。

（5）请补充完整证明反应①是否发生的实验方案：取反应①的溶液2 mL于试管中，____________。

实验中可供选择的试剂：10%的NaOH溶液、5%的CuSO4溶液、碘水
【答案】CH3CHO 羧基CH2=CH2 +Br2 → CH2BrCH2Br 取代反应CH3COOH＋
CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O C4H6O4HOOC-CH2-CH2-COOH 用10%的NaOH溶液调节溶液至中性（或碱性），再向其中加入2 mL 10%的NaOH溶液，再加入4～5滴5%的CuSO4溶液，加热一段时间。

若有砖红色沉淀，则证明反应①已发生。

【解析】分析：CH3CH2OH在Cu催化剂条件下发生催化氧化生成A为CH3CHO，CH3CHO进一步氧化生成B 为CH3COOH，CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成C为CH3COOC2H5，乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯与Br2发生加成反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br与NaCN发生取代反应生成NC-CH2CH2-CN，(4)中D 的相对分子量为118，其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%，其余为氧元素，则分子中
N(C)==4、N(H)==6、N(O)==4，故D的分子式为C4H6O4，则其结构简式为HOOC-CH2CH2-COOH。

详解：(1)A的结构简式为CH3CHO，B为CH3COOH，B中的官能团为羧基，故答案为：CH3CHO；羧基；(2)反应⑦为乙烯与溴的加成反应，反应的方程式为CH2=CH2 +Br2 → CH2BrCH2Br，根据上述分析，反应⑧为取代反应，故答案为：CH2=CH2 +Br2 → CH2BrCH2Br；取代反应；
(3)反应⑤的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O，故答案为：
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O；
(4)由上述分析可知，D的分子式为：C4H6O4，结构简式为HOOC-CH2-CH2-COOH，故答案为：C4H6O4；HOOC-CH2-CH2-COOH；
(5)反应①是淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖中含有醛基，检验否发生的实验方案：取反应①的溶液2mL于试管中，用10%的NaOH溶液调节溶液至中性，再向其中加入2 mL 10%的NaOH溶液，再加入4～5滴5%的CuSO4溶液，加热一段时间．若有砖红色沉淀，则证明反应①已发生，故答案为：用10%的NaOH溶液调节溶液至中性，再向其中加入2 mL 10%的NaOH溶液，再加入4～5滴5%的CuSO4溶液，加热一段时间。

若有砖红色沉淀，则证明反应①已发生。

五、综合题（本题包括1个小题，共10分）
24．社会在飞速发展，环境问题也备受关注，如何减少污染，寻求清洁能源是现代学者研究的方向。

Ⅰ、为了模拟汽车尾气在催化转化器内的工作情况
（1）控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g) N 2(g)+2CO2(g)，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)(10-4mol/L) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)(10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
前2s内的平均反应速率v(N2)=_______
（2）用氨气催化氧化还原法脱硝(NO x)
①根据下图(纵坐标是脱硝效率、横坐标为氨氮物质的量之比)，判断提高脱硝效率的最佳条件是：___。

②已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+akJ/mol
N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-bk/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-ckJ/mol其中a、b、c均为大于0。

则放热反应:4NO(g)+4NH 3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)△H=________。

Ⅱ、甲醇是一种很好的燃料
（1）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（l）△H＜0 。

为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中．
实验编号T（℃）n（CO）/n（H2）P（MPa）
①180 2：3 0.1
②n 2：3 5
③350 m 5
表中剩余的实验数据：n=________，m=________．
（2）CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。

下列说法正确的是______________(填序号)。

①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
④负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－=CO32-+6H2O
【答案】1.875×10-4mol·L-1·s-1400℃，氨氮物质的量之比为1 -(2a-2b+3c)kJ/mol或(2b-2a-3c)kJ/mol 180 2:3 ②③④
【解析】
【分析】
I（1）v=n c/n t；
（2）①根据图像可知，脱硝效率最高时，效果最佳；
②根据盖斯定律，进行计算即可；
II（1）参数对比时，只改变一个量，其余量相同；
（2）甲醇燃料电池，甲醇为负极，氧气为正极，电解质溶液为碱性，有机物中的碳生成碳酸根离子；【详解】
I（1）
v(N2)=3.75 10-4/2 mol·L-1·s-1=1.875×10-4mol·L-1·s-1；
（2）①根据图像可知，温度在400℃时，氨氮物质的量之比为1：1时脱硝效率为95%作用，效果最佳；
②根据盖斯定律，①N 2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+akJ/mol，②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-bk/mol，
③2H 2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-ckJ/mol，③⨯3-②⨯2-①⨯2，可得到4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)，则△H=-(2a-2b+3c)kJ/mol或(2b-2a-3c)kJ/mol；
II（1）探究不同温度或压强下合成甲醇的适宜条件时，参考数据具有可比性，则温度或压强不同时，其余条件相同，故n=180℃，m=2：3；
（2）①电池放电时通入空气的电极得电子，化合价降低为正极，①错误；
②电池放电时，电解质溶液中的氢氧根离子与生成的二氧化碳反应生成碳酸根离子，碱性逐渐减弱，②正确；
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH即反应0.2mol，碳的化合价由-2变为+4，转移1.2 mol电子，③正确；
④负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===CO32-+6H2O，④正确。

【点睛】
计算化学反应速率时，注意数字的数量级；燃料电池中电解质为碱性，则有机物生成的二氧化碳与碱反应。