陕西省西安中学2017-2018高一下学期(理)化学期末考试试卷
陕西省西安中学2017-2018学年高一下学期(理)化学期末考试试卷
一、单选题
1.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.甲烷分子的比例模型: B.苯的最简式:CH
C.乙烯的分子式:CH2=CH2 D.乙醇的结构简式:C2H6O
【答案】B
【知识点】分子式;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.甲烷为正面体结构,比例模型中C的原子半径大于H的原子半径,甲烷分子的比例模型为 ,故A错误;
B.苯中含6个C、6个H,分子式为C6H6,最简式为CH,故B正确;
C.乙烯分子中含2个C、4个H,分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2,故C错误;
D.乙醇的官能团为﹣OH,结构简式中体系官能团,分子式为C2H6O,结构简式为C2H5OH,故D错误;
故选B.
【分析】A.甲烷为正面体结构,比例模型中C的原子半径大于H的原子半径;
B.苯中含6个C、6个H,最简式中原子个数比为最简比;
C.乙烯分子中含2个C、4个H;
D.乙醇的官能团为﹣OH,结构简式中体系官能团.
2.(2018高一下·西安期末)标准状况下,44.8L CH4与一定量Cl2在光照条件下发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代产物的物质的量相等,则消耗的Cl2为( )
A.1mol B.2 mol C.4mol D.5 mol
【答案】D
【知识点】取代反应
【解析】【解答】在标准状况下,44.8LCH4的物质的量为2mol,2mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成相同物质的量的四种取代物,所以每种取代物的物质的量是0.5mol,甲烷和氯气的取代反应中,被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等,所以生成0.5mol一氯甲烷需要氯气0.5mol氯气,生成0.5mol二氯甲烷需要氯气1mol,生成0.5mol三氯甲烷需要氯气1.5mol氯气,生成0.5mol四氯化碳需要氯气2mol,所以总共消耗氯气的物质的量=0.5mol+1mol+1.5mol+2mol=5mol,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据公式计算CH4的物质的量,根据CH4与Cl2发生的取代反应进行计算。
3.(2018高一下·西安期末)下列反应中,不属于取代反应的是( )
A.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl B.CH4+2O2 CO2+2H2O
C.CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr D.C2H6+Cl2 C2H5Cl+HCl
【答案】B
【知识点】取代反应
【解析】【解答】A、甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,A不符合题意;
B、甲烷燃烧发生的是氧化反应,B符合题意;
C、溴乙烷与水发生取代反应生成乙醇和溴化氢,C不符合题意;
D、乙烷与氯气光照条件下发生取代反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】取代反应是指有机化合物中任何一个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应;据此分析选项所给反应的化学方程式。
4.(2018高一下·西安期末)乙烯直接水合法制乙醇因污染小而应用于工业合成,下列有关说法错误的是( )
A.该反应属于加成反应
B.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C.乙烷中含有少量乙烯,可用H2除去
D.等物质的量的乙烯与乙醇充分燃烧,耗氧量相同
【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 乙烯含有碳碳双键,与水发生加成反应生成乙醇,A不符合题意;
B. 乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B不符合题意;
C. 乙烷中含有少量乙烯,应该用溴水除去,不能用氢气,C符合题意;
D. 乙醇的分子式可以看作是C2H4·H2O,因此等物质的量的乙烯与乙醇充分燃烧,耗氧量相同,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】乙烯水合法制取乙醇的过程中,反应反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH;据此结合选项进行分析。
5.(2017高二上·怀柔期末)下列物质与水混合后静置,不出现分层的是( )
A.三氯甲烷 B.乙醇 C.苯 D.四氯化碳
【答案】B
【知识点】分液和萃取
【解析】【解答】解:三氯甲烷、苯、四氯化碳都是不易溶于水的有机物,所以与水混合会分层,乙醇与水互溶,所以和水混合不分层,故选B.
【分析】混合物分层,说明两种液体不互溶.
6.(2018高一下·西安期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是 ( )
A. 分离乙醇和乙酸
B. 制取乙酸乙酯
C. 石油的蒸馏
D. 甲烷与氯气反应
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯;实验室制取蒸馏水;甲烷的取代反应;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A、乙酸与乙醇互溶,不能分液,应该是蒸馏,A不符合题意;
B、吸收乙酸乙酯时导管口不能插入溶液中,否则会引起倒吸,B不符合题意;
C、蒸馏时冷却水应该是下口进上口出,C不符合题意;
D、甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,实验装置符合题意,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.分液是用于分离不互溶的两种液体;
B.结合乙酸乙酯的制备实验分析;
C.结合蒸馏装置分析;
D.结合CH4的取代反应分析;
7.(2018高一下·西安期末)下列物质不能发生水解反应的是( )
A.葡萄糖 B.纤维素
C.油脂 D.酶
【答案】A
【知识点】水解反应
【解析】【解答】在酸、碱或酶等催化剂的作用下,油脂均可以发生水解.1mol油脂完全水解的产物是1mol甘油和3mol高级脂肪酸;而糖类根据能否水解分为单糖、低聚糖和多糖,葡萄糖是单糖,所以不能水解、麦芽糖是二糖,水解生成葡萄糖;蛋白质在一定情况下会水解成各种氨基酸.选项中葡萄糖是单糖不能水解;纤维素是多糖在一定条件下水解最终生成为单糖;油脂在酸、碱等催化作用下水解生成甘油和高级脂肪酸;酶是蛋白质,蛋白质一定条件下水解生成氨基酸;
故答案为:A
【分析】A.葡萄糖为单糖,不能水解;
B.纤维素属于多糖,可水解;
C.油脂属于酯类,可水解;
D.酶为蛋白质,可水解;
8.(2018高一下·西安期末)与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是( )
A.环丙烷 B.乙烷
C.甲烷 D.CH3CH=CH2
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.环丙烷的分子式是C3H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体,A符合题意;
B.乙烷的分子式是C2H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量不相同,B不符合题意;
C.甲烷的分子式是CH4,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量不相同,C不符合题意;
D.CH3CH=CH2分子式是C3H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯是同系物关系,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,则其最简式相同;与乙烯不是同系物,则其结构不相似,不属于同分异构体,则其分子中原子个数不同;据此分析选项。
9.(2018高一下·西安期末)某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小实验中不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
B.用高度白酒进行皮肤消毒
C.用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污
D.用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
【答案】D
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.纯羊毛的成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,则用灼烧并闻气味的方法区别纯棉和纯羊毛织物,A不符合题意;
B.乙醇能使蛋白质变性,可以用高度白酒进行皮肤消毒,B不符合题意;
C.纯碱水解显碱性,且为吸热反应,碱性利于油脂的水解,则用热的纯碱溶液碱性增强,可洗涤餐具上的油,C不符合题意;
D.米汤中含淀粉,碘酸钾中不含碘单质,不能检验食盐中是否存在碘酸钾,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.纯毛织物属于蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味;
B.乙醇能使蛋白质变性;
C.Na2CO3具有碱性,能使油污水解;
D.淀粉遇碘单质变蓝;
10.(2018高一下·西安期末)苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,下列可以作为证据的是( )
①苯不能与溴水反应而褪色
②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应
④经测定,邻二甲苯只有一种结构
⑤苯分子具有正六边形结构
A.①②④⑤ B.①③④⑤
C.①②③④ D.②③④⑤
【答案】A
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】①由于苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,①符合题意;
②由于苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,②符合题意;
③苯能和卤素单质发生取代反应,体现烷烃的性质,苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,所以不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,③不符合题意;
④如果苯分子是单双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,一种是两个甲基夹C-C,另一种是两个甲基夹C=C。邻二甲苯只有一种结构,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,④符合题意;
⑤苯为平面正六边形分子,说明苯分子中的碳碳键完全相同,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,⑤符合题意;
综上,可作为证据说明苯环结构的有①②④⑤,A符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对苯结构的考查,结合苯的结构和性质进行分析,是解题的关键。
11.(2018高一下·西安期末)某混合物由乙酸和乙酸乙酯按一定比例组成,其中氢元素的质量分数为 ,则该混合物中氧元素的质量分数为( )
A.40% B.60% C.64% D.72%
【答案】A
【知识点】化学式及其计算
【解析】【解答】乙酸的分子式为C2H4O2,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,两种物质中C、H原子的质量关系相等,质量比为6:1,氢元素的质量分数为6/70,则碳元素的质量分数为6×6/70=36/70,则该混合物中氧元素的质量分数为1-6/70-36/70=28/70=40%,A符合题意;
故答案为:A
【分析】两种物质中,碳氢元素的质量比相同,可根据氢元素的质量分数确定碳元素的质量分析,进而得出氧元素的质量分数。
12.(2018高一下·西安期末)下列各类烷烃中,一氯代物只有一种的是( )
A.(CH3)2CHCH3 B.CH3CH2CH3
C.CH3CH2CH2CH3 D.C(CH3)4
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.(CH3)2CHCH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,A不符合题意;
B.CH3CH2CH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,B不符合题意;
C.CH3CH2CH2CH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,C不符合题意;
D.C(CH3)4分子中有1类氢原子,则一氯代物有1种,D符合题意;
故答案为:D
【分析】一氯代物只有一种,则分子结构中只有一种化学环境的H原子,结合选项所给物质结构的对称性分析。
13.(2018高一下·西安期末)将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入溶液中,放置片刻铜片质量减小的是( )
A.水 B.无水乙醇
C.石灰水 D.盐酸
【答案】D
【知识点】醛的化学性质
【解析】【解答】A、铜加热后生成CuO,插入水中后不反应,故铜片质量增加,A不符合题意;
B、铜加热后生成CuO,插入乙醇中,生成乙醛,和Cu,质量不变,B不符合题意;
C、铜加热后生成CuO,插入石灰水中,铜片质量增加,C不符合题意;
D、铜加热后生成CuO,插入盐酸中,CuO和盐酸反应生成CuCl2溶于水,故铜片质量减少,D符合题意,
故答案为:D
【分析】A.CuO与水不反应;
B.灼热的CuO能被乙醇还原;
C.CuO与石灰水不反应;
D.CuO与盐酸反应;
14.(2018高一下·西安期末)相同物质的量浓度的下列物质的稀溶液中,pH最小的是( )
A.乙醇 B.乙酸
C.碳酸钠 D.碳酸
【答案】B
【知识点】溶液pH的定义
【解析】【解答】pH最小说明溶液的酸性最强,则等浓度的酸其电离程度最大,乙醇不是酸,其溶液呈中性,氯化钠是盐,溶液呈中性,乙酸、碳酸都属于酸,相同温度和浓度的这两种酸,其电离程度大小顺序是:乙酸>碳酸,所以酸性最强的是乙酸,则乙酸溶液的pH最小,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据各溶液的酸碱性以及性质强弱分析pH的大小。
15.(2018高一下·西安期末)下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
A.2Ag2O 4Ag+O2↑
B.火法炼铜:Cu2S+O2 2Cu+SO2
C.Al2O3+3H2 2Al+3H2O
D.MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A. 银用热分解法,2Ag2O 4Ag+O2↑,A不符合题意;
B. 火法炼铜,Cu2S+O2 2Cu+SO2,B不符合题意;
C. 铝用电解法冶炼,C符合题意;
D.电解法冶炼镁, MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对金属冶炼制备的考查,K、Ca、Na、Mg、Al用电解熔融物的方法制备;Zn、Fe、Sn、Pb、Cu用热还原法制备;Hg、Ag用热分解法制备。
16.(2018高一下·西安期末)工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如右图:下列说法正确的是 ( )
A.海水需要浓缩,是因为海水中的Br2含量较低
B.热空气的作用是将多余的Cl2吹出
C.吸收塔中发生的反应是3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑
D.反应釜2中发生的反应是5Br-+BrO3-+3H2O=3Br2+6OH-
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A. 由于海水中溴离子含量较低,因此海水需要浓缩,海水中不存在单质溴,A不符合题意;
B. 热空气的作用是将生成的溴排入吸收塔中,B不符合题意;
C. 吸收塔中单质溴与碳酸钠反应,反应的方程式为3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑,C符合题意;
D. 溶液显酸性,则反应釜2中发生的反应是5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.海水中不存在Br2;
B.热空气是吹出Br2;
C.吸收塔中Br2与Na2CO3发生反应;
D.反应釜2中,Br-、BrO3-在酸性条件下反应生成Br2;
17.(2018高一下·西安期末)石油裂化的目的是( )
A.使直链烃转化为芳香烃
B.使长链烃分子断裂为短链烃分子
C.除去石油中的杂质
D.提高重油的产量和质量
【答案】B
【知识点】石油的裂化和裂解
【解析】【解答】为了提高轻质液体燃料油的产量,特别是提高汽油的产量,可以采用裂化的方法从重油中获得轻质油,即石油裂化的目的为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,B符合题意;
故答案为:B
【分析】石油裂化是为了将长链烃分子断裂为短链烃分子。
18.(2018高一下·西安期末)在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是( )
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应
⑤加成反应 ⑥复分解反应 ⑦加聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦
C.⑥⑦ D.只有⑦
【答案】B
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】化合反应、加成反应以及加聚反应是多种物质生成一种物质,反应物中的所有原子都转化到生成物中,原子利用率达到100%,而复分解反应、分解反应、取代反应以及消去反应的生成物有两种或三种,原子利用率小于100%,B符合题意;
故答案为:B
【分析】“绿色化学”的核心是原子利用率达到100%,即反应物中所有原子都转化为目标产物,在反应类型中,符合条件的有化合反应、加成反应和加聚反应。
19.(2018高一下·西安期末)已知:
①H2 (g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH1=akJ·mol-1
②2H2 (g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2=bkJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH3=ckJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH4=dkJ·mol-1
下列关系正确的是( )
A.ca>0 C.2a=d<0 D.2c=d>0
【答案】A
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】反应③与反应①相比较以及反应②与反应④相比较,产物的状态不同,H2O(g)转化为H2O(l)放热,所以0>a>c,0>b>d;反应②的化学计量数是①的2倍,反应④的化学计量数是③的2倍,则d=2c,b=2a,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据物质状态的不同,判断反应热的大小;物质由气态变为液态时,放出热量;物质由液态变为气态时,吸收热量。
20.(2018高一下·西安期末)在36 g碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) + O2(g) = CO(g)△H =" -110.5" kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g)△H =" -283" kJ/mol与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B.1149 kJ
C.283kJ D.517.5 kJ
【答案】C
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】碳不完全燃烧会导致热量的损失,则碳不完全燃烧损失的热量相当于生成的CO继续燃烧所放出的能量。36g碳是3mol,生成CO是1mol,所以根据热化学方程式可知,损失的热量是283kJ,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据计算C的物质的量,结合反应的热化学方程式计算反应过程中放出的热量,从而得出不完全燃烧时损失的热量。
21.(2018高一下·西安期末)相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是(已知这些物质的燃烧热分别为285.8 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、1 366.8 kJ mol 1、890.3 kJ mol 1)( )
A.H2(g) B.CO(g) C.C2H5OH(l) D.CH4(g)
【答案】B
【知识点】燃烧热;有关反应热的计算
【解析】【解答】在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷燃烧热分别为285.8 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、1366.8 kJ mol 1、890.3 kJ mol 1,则1g氢气燃烧放出的热量为:285.8kJ×1g/2g=142.9kJ;1gCO燃烧放出的热量为:283kJ×1g/28g=10.1kJ;1g乙醇燃烧放出的热量为:1366.8kJ×1g/46g=29.7 kJ;1gCH4燃烧放出的热量为:890.3kJ×1g/16g=55.6kJ;所以相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是CO,B符合题意;
故答案为:B
【分析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;根据题干所给燃烧热,计算等质量(1g)的H2、CO、C2H5OH、CH4完全燃烧,放出热量的多少,从而得出答案。
22.(2018高一下·西安期末)下列分别是利用不同能源发电的实例,其中不属于新能源开发利用的是( )
A. 风力发电 B. 太阳能发电
C. 火力发电 D. 潮汐能发电
【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A、风能是清洁无污染的环保新能源,A不符合题意;
B.太阳能是清洁无污染的新能源,B不符合题意;
C、火力发电需要煤作燃料,煤是不可再生能源,也不是环保新能源,C符合题意;
D、潮汐和海风发电是新开发利用的环保新能源,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】太阳能、潮汐能、地热能、风能都属于新能源。
23.(2018高一下·西安期末)已知:H2O(g)=H2O(l)△H1=-Q1kJ mol-1(Q1>0)
C2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H2=-Q2kJ mol-1(Q2>0)
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3kJ mol-1(Q3>0)
若使18.4g液态乙醇完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )kJ
A.0.4Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3 D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】已知:
①H2O(g)=H2O(l)△H1=﹣Q1kJ mol﹣1(Q1>0)
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H2=﹣Q2kJ mol﹣1(Q2>0)
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=﹣Q3kJ mol﹣1(Q3>0)
依据盖斯定律可知③-②+①×3即得到热化学方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=(﹣Q3+Q2-3Q1)kJ mol﹣1。18.4g乙醇的物质的量是18.4g÷46g/mol=0.4mol,因此若使18.4g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为0.4mol×(Q3-Q2+3Q1)kJ mol﹣1=(1.2Q1﹣0.4Q2+0.4Q3)kJ,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据盖斯定律得出液态乙醇完全燃烧的热化学方程式,结合公式计算乙醇的物质的量,结合热化学方程式计算反应过程中放出的热量。
24.(2018高一下·西安期末)已知A(g)+C(g)=D(g)ΔH=-Q1kJ/mol,B(g)+C(g)=E(g)ΔH=-Q2kJ/mol,Q1、Q2均大于0,且Q1>Q2。若A、B组成的混合气体1 mol与足量的C反应,放热为Q3kJ。则原混合气体中A与B的物质的量之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】设A的物质的量为xmol,则B的物质的量为1mol-xmol,A反应放出的热量为xQ1,B反应放出的热量为(1-x)Q2,xQ1+(1-x)Q2=Q3,解得x=(Q3-Q2)/(Q1-Q2),B的物质的量为(Q1-Q3)/(Q1-Q2),A与B物质的量之比为(Q3-Q2)/(Q1-Q3),A符合题意;
故答案为:A
【分析】设A的物质的量为xmol,则B的物质的量为(1-x)mol,结合热化学方程式计算反应过程中放出的热量,从而计算出A、B的物质的量。
二、综合题
25.(2018高一下·西安期末)现有下列几组物质:
①35Cl和37Cl;②石墨与C60;③CH4和CH3CH2CH3;④ 和 ;
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2;⑥(CH3)2CHCH3和 ;⑦ 和 。
(1)互为同位素的是 (填序号,下同)。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同系物的是 。
(4)互为同素异形体的是 。
(5)属于同一种物质的是 。
【答案】(1)①
(2)⑦
(3)③
(4)②
(5)④⑥
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】①35Cl和37Cl的质子数相同,中子数和质量数不同,互为同位素;②石墨与C60为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体;③CH4和CH3CH2CH3都是烷烃,相差2个“CH2”原子团,属于同系物;④由于苯中没有单双键交替结构,6个碳碳键完全相同,故 和 同一种物质;⑤CH3CH=CH2有1个碳碳双键,CH2=CH-CH=CH2有2个碳碳双键,不是同系物也不是同分异构体关系;⑥(CH3)2CHCH3和 的结构完全相同,为同一种物质;
⑦ 和 的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体;
根据以上分析可知:
(1)互为同位素的是①。
(2)互为同分异构体的是⑦。
(3)互为同系物的是③。
(4)互为同素异形体的是②。
(5)属于同一种物质的是④⑥。
【分析】(1)同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
(2)同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物;
(3)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物;
(4)同素异形体是指由同种元素形成的不同单质;
(5)组成和结构都相同的物质为同一种物质;
26.(2018高一下·西安期末)
(1)煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要化学反应方程式为 。煤也可以直接液化,属于 (填“化学变化”或“物理变化”)。
(2)由乙烯合成聚乙烯的化学方程式为 该高分子化合物的链节为 ;若该高分子化合物的相对分子质量为42 000,则其聚合度为 。
(3)一种甲烷水合物晶体中,平均每46个水分子构成8个分子笼,每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子,若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子,另外2个被水分子填充,这种可燃冰的平均组成可表示为 。
【答案】(1)C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g);化学变化
(2)nCH2=CH2;—CH2CH2—;1500
(3)CH4·8H2O
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;乙烯的化学性质;复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要化学反应方程式为C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。煤也可以直接液化,反应中有新物质产生,则属于化学变化。
(2)由乙烯合成聚乙烯发生加聚反应,反应的化学方程式为nCH2=CH2 ,该高分子化合物的链节为-CH2CH2-;若该高分子化合物的相对分子质量为42 000,则其聚合度为42000÷28=1500。
(3)平均每46个水分子构成8个笼,晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子,另外2个被2个游离的H2O分子所填充,所以天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子,则CH4分子与H2O分子粒子数比=6:48=1:8,可判断这种可燃冰的平均组成可表示为CH4 8H2O。
【分析】(1)煤的气化是将C转化为CO和H2,据此写出反应的化学方程式;
(2)乙烯分子找那个存在碳碳双键,可发生加聚反应,形成高分子化合物聚乙烯,中括号内部分为高分子化合物的链节;聚合度n等于相对分子质量除以链节的分子质量;
(3)根据题干信息确定CH4、H2O的分子个数比,从而确定其化学式;
三、实验题
27.(2018高一下·西安期末)
(1)I. 为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题:
该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
(3)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(4)Ⅱ. 用如图所示的装置做铝热反应实验,回答下列问题:
写出该反应的化学方程式: ,在该反应中 是氧化剂,氯酸钾的作用是 。
(5)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上): 。
①镁带剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的白光;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
【答案】(1)放热
(2)高
(3)低
(4)2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3;Fe2O3;助燃剂,引发铝热反应
(5)①②③④
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;探究铝热反应
【解析】【解答】I.(1)当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,这说明空气受热膨胀,因此反应中放出能量,即该反应是放热反应;
(2)反应是放热反应,因此A和B的总能量比C和D的总能量高。
(3)由于断键吸热,形成化学键放热,而该反应是放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
Ⅱ.(4)铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,则该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,铁元素化合价降低,则在该反应中Fe2O3是氧化剂。氯酸钾的作用是助燃剂,引发铝热反应。
(5)铝热反应的实验现象为①镁带剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的白光;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体,
故答案为:①②③④
【分析】(1)液面高低判断反应的热效应;
(2)根据反应的热效应判断物质具有能量的高低;
(3)根据反应的热效应判断化学键断裂吸收和成键释放能量的相对大小;
(4)结合铝热反应分析;
(5)结合铝热反应的现象分析;
28.(2018高一下·西安期末)某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请完成相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有________(填代号,限填3项)。
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.铁三脚架
E.泥三角 F.酒精灯 G.烧杯 H.量筒
(2)第2步:I-溶液的获取。主要操作为 。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用 (填代号),离子方程式为 。
A.浓硫酸
B.新制氯水
C.KMnO4溶液
D.H2O2
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显 色,则证明海带中含碘。
【答案】(1)B;E;F
(2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤
(3)D;2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(4)蓝
【知识点】海带成分中碘的检验
【解析】【解答】(1)固体灼烧需要用到硅酸盐质实验仪器有坩埚和酒精灯,而坩埚需要放在泥三角上,
故答案为:BEF。
(2)要获得碘离子,则应该将灰烬转到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤即可。
(3)双氧水的还原产物是水,不会造成污染,也不会带入杂质,是最理想的绿色氧化剂,其它三种氧化剂均会引入新杂质,
故答案为:D。双氧水与碘离子发生氧化还原反应的方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(4)碘遇淀粉显蓝色,因此检验单质碘的试剂是淀粉,实验现象是变蓝色。
【分析】(1)玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐质仪器;
(2)获取含I-的溶液,应将灰烬溶于水;
(3)氧化过程中,应注意所加氧化剂不能引入新的杂质;
(4)结合“淀粉遇碘变蓝”的性质分析;
29.(2018高一下·西安期末)在炽热条件下,将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里,装置如图所示。
根据上述装置,回答下列问题:
(1)C装置的作用是 。
(2)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。预测:A装置中的现象是 ,B装置中的现象是 。分离A装置中产物的操作名称是 ,分离B装置中产物需要的玻璃仪器名称是 。
(3)D装置中溶液由紫色变无色,D装置中发生反应的类型为 。
(4)写出A装置中发生反应的化学方程式 ,反应类型为 ,E装置的作用是 。
【答案】(1)检验B装置中是否有溴挥发出来
(2)橙色褪去,液体不分层;橙黄色褪去,液体分层;蒸馏;分液漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)氧化反应
(4);加成反应;检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物二氧化碳
【知识点】乙烯的化学性质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)由于溴水易挥发,溴能与硝酸银反应生成溴化银浅黄色沉淀,所以C装置的作用是检验B装置中是否有溴挥发出来。
(2)乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,又因为1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳,所以A装置中的现象是橙色褪去,液体不分层;乙烯与溴水发生加成反应,则B装置中的现象是橙黄色褪去,液体分层。1,2-二溴乙烷易溶于四氯化碳,二者的沸点相差较大,则分离A装置中产物的操作名称是蒸馏;1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,则分离B装置中产物是分液操作,需要的玻璃仪器名称是分液漏斗、烧杯、玻璃棒。
(3)D装置中溶液由紫色变无色,说明酸性高锰酸钾溶液被还原,则D装置中发生反应的类型为氧化反应。
(4)根据以上分析可知A装置中发生反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,反应类型为加成反应。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则E装置的作用是检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物二氧化碳。
【分析】(1)C中AgNO3溶液用于检验B中是否有溴挥发;
(2)乙烯能与Br2发生加成反应结合1,2-二溴乙烷的性质分析;
(3)D中KMnO4具有氧化性,能将乙烯氧化成CO2;
(4)装置A中乙烯与Br2发生加成反应;装置E中澄清石灰水用于检验CO2;
陕西省西安中学2017-2018学年高一下学期(理)化学期末考试试卷
一、单选题
1.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.甲烷分子的比例模型: B.苯的最简式:CH
C.乙烯的分子式:CH2=CH2 D.乙醇的结构简式:C2H6O
2.(2018高一下·西安期末)标准状况下,44.8L CH4与一定量Cl2在光照条件下发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代产物的物质的量相等,则消耗的Cl2为( )
A.1mol B.2 mol C.4mol D.5 mol
3.(2018高一下·西安期末)下列反应中,不属于取代反应的是( )
A.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl B.CH4+2O2 CO2+2H2O
C.CH3CH2Br+H2O→CH3CH2OH+HBr D.C2H6+Cl2 C2H5Cl+HCl
4.(2018高一下·西安期末)乙烯直接水合法制乙醇因污染小而应用于工业合成,下列有关说法错误的是( )
A.该反应属于加成反应
B.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C.乙烷中含有少量乙烯,可用H2除去
D.等物质的量的乙烯与乙醇充分燃烧,耗氧量相同
5.(2017高二上·怀柔期末)下列物质与水混合后静置,不出现分层的是( )
A.三氯甲烷 B.乙醇 C.苯 D.四氯化碳
6.(2018高一下·西安期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是 ( )
A. 分离乙醇和乙酸
B. 制取乙酸乙酯
C. 石油的蒸馏
D. 甲烷与氯气反应
7.(2018高一下·西安期末)下列物质不能发生水解反应的是( )
A.葡萄糖 B.纤维素
C.油脂 D.酶
8.(2018高一下·西安期末)与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体的是( )
A.环丙烷 B.乙烷
C.甲烷 D.CH3CH=CH2
9.(2018高一下·西安期末)某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小实验中不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
B.用高度白酒进行皮肤消毒
C.用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污
D.用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
10.(2018高一下·西安期末)苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,下列可以作为证据的是( )
①苯不能与溴水反应而褪色
②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应
④经测定,邻二甲苯只有一种结构
⑤苯分子具有正六边形结构
A.①②④⑤ B.①③④⑤
C.①②③④ D.②③④⑤
11.(2018高一下·西安期末)某混合物由乙酸和乙酸乙酯按一定比例组成,其中氢元素的质量分数为 ,则该混合物中氧元素的质量分数为( )
A.40% B.60% C.64% D.72%
12.(2018高一下·西安期末)下列各类烷烃中,一氯代物只有一种的是( )
A.(CH3)2CHCH3 B.CH3CH2CH3
C.CH3CH2CH2CH3 D.C(CH3)4
13.(2018高一下·西安期末)将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入溶液中,放置片刻铜片质量减小的是( )
A.水 B.无水乙醇
C.石灰水 D.盐酸
14.(2018高一下·西安期末)相同物质的量浓度的下列物质的稀溶液中,pH最小的是( )
A.乙醇 B.乙酸
C.碳酸钠 D.碳酸
15.(2018高一下·西安期末)下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
A.2Ag2O 4Ag+O2↑
B.火法炼铜:Cu2S+O2 2Cu+SO2
C.Al2O3+3H2 2Al+3H2O
D.MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
16.(2018高一下·西安期末)工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如右图:下列说法正确的是 ( )
A.海水需要浓缩,是因为海水中的Br2含量较低
B.热空气的作用是将多余的Cl2吹出
C.吸收塔中发生的反应是3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑
D.反应釜2中发生的反应是5Br-+BrO3-+3H2O=3Br2+6OH-
17.(2018高一下·西安期末)石油裂化的目的是( )
A.使直链烃转化为芳香烃
B.使长链烃分子断裂为短链烃分子
C.除去石油中的杂质
D.提高重油的产量和质量
18.(2018高一下·西安期末)在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济”原则的是( )
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应
⑤加成反应 ⑥复分解反应 ⑦加聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦
C.⑥⑦ D.只有⑦
19.(2018高一下·西安期末)已知:
①H2 (g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH1=akJ·mol-1
②2H2 (g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2=bkJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH3=ckJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH4=dkJ·mol-1
下列关系正确的是( )
A.ca>0 C.2a=d<0 D.2c=d>0
20.(2018高一下·西安期末)在36 g碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) + O2(g) = CO(g)△H =" -110.5" kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g)△H =" -283" kJ/mol与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )
A.172.5 kJ B.1149 kJ
C.283kJ D.517.5 kJ
21.(2018高一下·西安期末)相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是(已知这些物质的燃烧热分别为285.8 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、1 366.8 kJ mol 1、890.3 kJ mol 1)( )
A.H2(g) B.CO(g) C.C2H5OH(l) D.CH4(g)
22.(2018高一下·西安期末)下列分别是利用不同能源发电的实例,其中不属于新能源开发利用的是( )
A. 风力发电 B. 太阳能发电
C. 火力发电 D. 潮汐能发电
23.(2018高一下·西安期末)已知:H2O(g)=H2O(l)△H1=-Q1kJ mol-1(Q1>0)
C2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H2=-Q2kJ mol-1(Q2>0)
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3kJ mol-1(Q3>0)
若使18.4g液态乙醇完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )kJ
A.0.4Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3)
C.1.2Q1-0.4Q2+0.4Q3 D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
24.(2018高一下·西安期末)已知A(g)+C(g)=D(g)ΔH=-Q1kJ/mol,B(g)+C(g)=E(g)ΔH=-Q2kJ/mol,Q1、Q2均大于0,且Q1>Q2。若A、B组成的混合气体1 mol与足量的C反应,放热为Q3kJ。则原混合气体中A与B的物质的量之比为( )
A. B.
C. D.
二、综合题
25.(2018高一下·西安期末)现有下列几组物质:
①35Cl和37Cl;②石墨与C60;③CH4和CH3CH2CH3;④ 和 ;
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2;⑥(CH3)2CHCH3和 ;⑦ 和 。
(1)互为同位素的是 (填序号,下同)。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同系物的是 。
(4)互为同素异形体的是 。
(5)属于同一种物质的是 。
26.(2018高一下·西安期末)
(1)煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要化学反应方程式为 。煤也可以直接液化,属于 (填“化学变化”或“物理变化”)。
(2)由乙烯合成聚乙烯的化学方程式为 该高分子化合物的链节为 ;若该高分子化合物的相对分子质量为42 000,则其聚合度为 。
(3)一种甲烷水合物晶体中,平均每46个水分子构成8个分子笼,每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子,若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子,另外2个被水分子填充,这种可燃冰的平均组成可表示为 。
三、实验题
27.(2018高一下·西安期末)
(1)I. 为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。
试回答下列问题:
该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
(3)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(4)Ⅱ. 用如图所示的装置做铝热反应实验,回答下列问题:
写出该反应的化学方程式: ,在该反应中 是氧化剂,氯酸钾的作用是 。
(5)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上): 。
①镁带剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的白光;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
28.(2018高一下·西安期末)某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请完成相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有________(填代号,限填3项)。
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.铁三脚架
E.泥三角 F.酒精灯 G.烧杯 H.量筒
(2)第2步:I-溶液的获取。主要操作为 。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用 (填代号),离子方程式为 。
A.浓硫酸
B.新制氯水
C.KMnO4溶液
D.H2O2
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显 色,则证明海带中含碘。
29.(2018高一下·西安期末)在炽热条件下,将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里,装置如图所示。
根据上述装置,回答下列问题:
(1)C装置的作用是 。
(2)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。预测:A装置中的现象是 ,B装置中的现象是 。分离A装置中产物的操作名称是 ,分离B装置中产物需要的玻璃仪器名称是 。
(3)D装置中溶液由紫色变无色,D装置中发生反应的类型为 。
(4)写出A装置中发生反应的化学方程式 ,反应类型为 ,E装置的作用是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】分子式;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.甲烷为正面体结构,比例模型中C的原子半径大于H的原子半径,甲烷分子的比例模型为 ,故A错误;
B.苯中含6个C、6个H,分子式为C6H6,最简式为CH,故B正确;
C.乙烯分子中含2个C、4个H,分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2,故C错误;
D.乙醇的官能团为﹣OH,结构简式中体系官能团,分子式为C2H6O,结构简式为C2H5OH,故D错误;
故选B.
【分析】A.甲烷为正面体结构,比例模型中C的原子半径大于H的原子半径;
B.苯中含6个C、6个H,最简式中原子个数比为最简比;
C.乙烯分子中含2个C、4个H;
D.乙醇的官能团为﹣OH,结构简式中体系官能团.
2.【答案】D
【知识点】取代反应
【解析】【解答】在标准状况下,44.8LCH4的物质的量为2mol,2mol甲烷完全与氯气发生取代反应,若生成相同物质的量的四种取代物,所以每种取代物的物质的量是0.5mol,甲烷和氯气的取代反应中,被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等,所以生成0.5mol一氯甲烷需要氯气0.5mol氯气,生成0.5mol二氯甲烷需要氯气1mol,生成0.5mol三氯甲烷需要氯气1.5mol氯气,生成0.5mol四氯化碳需要氯气2mol,所以总共消耗氯气的物质的量=0.5mol+1mol+1.5mol+2mol=5mol,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据公式计算CH4的物质的量,根据CH4与Cl2发生的取代反应进行计算。
3.【答案】B
【知识点】取代反应
【解析】【解答】A、甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,A不符合题意;
B、甲烷燃烧发生的是氧化反应,B符合题意;
C、溴乙烷与水发生取代反应生成乙醇和溴化氢,C不符合题意;
D、乙烷与氯气光照条件下发生取代反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】取代反应是指有机化合物中任何一个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应;据此分析选项所给反应的化学方程式。
4.【答案】C
【知识点】乙烯的化学性质
【解析】【解答】A. 乙烯含有碳碳双键,与水发生加成反应生成乙醇,A不符合题意;
B. 乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B不符合题意;
C. 乙烷中含有少量乙烯,应该用溴水除去,不能用氢气,C符合题意;
D. 乙醇的分子式可以看作是C2H4·H2O,因此等物质的量的乙烯与乙醇充分燃烧,耗氧量相同,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】乙烯水合法制取乙醇的过程中,反应反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH;据此结合选项进行分析。
5.【答案】B
【知识点】分液和萃取
【解析】【解答】解:三氯甲烷、苯、四氯化碳都是不易溶于水的有机物,所以与水混合会分层,乙醇与水互溶,所以和水混合不分层,故选B.
【分析】混合物分层,说明两种液体不互溶.
6.【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯;实验室制取蒸馏水;甲烷的取代反应;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A、乙酸与乙醇互溶,不能分液,应该是蒸馏,A不符合题意;
B、吸收乙酸乙酯时导管口不能插入溶液中,否则会引起倒吸,B不符合题意;
C、蒸馏时冷却水应该是下口进上口出,C不符合题意;
D、甲烷与氯气光照条件下发生取代反应,实验装置符合题意,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.分液是用于分离不互溶的两种液体;
B.结合乙酸乙酯的制备实验分析;
C.结合蒸馏装置分析;
D.结合CH4的取代反应分析;
7.【答案】A
【知识点】水解反应
【解析】【解答】在酸、碱或酶等催化剂的作用下,油脂均可以发生水解.1mol油脂完全水解的产物是1mol甘油和3mol高级脂肪酸;而糖类根据能否水解分为单糖、低聚糖和多糖,葡萄糖是单糖,所以不能水解、麦芽糖是二糖,水解生成葡萄糖;蛋白质在一定情况下会水解成各种氨基酸.选项中葡萄糖是单糖不能水解;纤维素是多糖在一定条件下水解最终生成为单糖;油脂在酸、碱等催化作用下水解生成甘油和高级脂肪酸;酶是蛋白质,蛋白质一定条件下水解生成氨基酸;
故答案为:A
【分析】A.葡萄糖为单糖,不能水解;
B.纤维素属于多糖,可水解;
C.油脂属于酯类,可水解;
D.酶为蛋白质,可水解;
8.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.环丙烷的分子式是C3H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯既不是同系物又不是同分异构体,A符合题意;
B.乙烷的分子式是C2H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量不相同,B不符合题意;
C.甲烷的分子式是CH4,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量不相同,C不符合题意;
D.CH3CH=CH2分子式是C3H6,与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,但与乙烯是同系物关系,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】与乙烯所含碳、氢元素的百分含量相同,则其最简式相同;与乙烯不是同系物,则其结构不相似,不属于同分异构体,则其分子中原子个数不同;据此分析选项。
9.【答案】D
【知识点】氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.纯羊毛的成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,则用灼烧并闻气味的方法区别纯棉和纯羊毛织物,A不符合题意;
B.乙醇能使蛋白质变性,可以用高度白酒进行皮肤消毒,B不符合题意;
C.纯碱水解显碱性,且为吸热反应,碱性利于油脂的水解,则用热的纯碱溶液碱性增强,可洗涤餐具上的油,C不符合题意;
D.米汤中含淀粉,碘酸钾中不含碘单质,不能检验食盐中是否存在碘酸钾,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.纯毛织物属于蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味;
B.乙醇能使蛋白质变性;
C.Na2CO3具有碱性,能使油污水解;
D.淀粉遇碘单质变蓝;
10.【答案】A
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】①由于苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,①符合题意;
②由于苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,②符合题意;
③苯能和卤素单质发生取代反应,体现烷烃的性质,苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,所以不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,③不符合题意;
④如果苯分子是单双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,一种是两个甲基夹C-C,另一种是两个甲基夹C=C。邻二甲苯只有一种结构,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,④符合题意;
⑤苯为平面正六边形分子,说明苯分子中的碳碳键完全相同,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,⑤符合题意;
综上,可作为证据说明苯环结构的有①②④⑤,A符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对苯结构的考查,结合苯的结构和性质进行分析,是解题的关键。
11.【答案】A
【知识点】化学式及其计算
【解析】【解答】乙酸的分子式为C2H4O2,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,两种物质中C、H原子的质量关系相等,质量比为6:1,氢元素的质量分数为6/70,则碳元素的质量分数为6×6/70=36/70,则该混合物中氧元素的质量分数为1-6/70-36/70=28/70=40%,A符合题意;
故答案为:A
【分析】两种物质中,碳氢元素的质量比相同,可根据氢元素的质量分数确定碳元素的质量分析,进而得出氧元素的质量分数。
12.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.(CH3)2CHCH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,A不符合题意;
B.CH3CH2CH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,B不符合题意;
C.CH3CH2CH2CH3分子中有2类氢原子,则一氯代物有2种,C不符合题意;
D.C(CH3)4分子中有1类氢原子,则一氯代物有1种,D符合题意;
故答案为:D
【分析】一氯代物只有一种,则分子结构中只有一种化学环境的H原子,结合选项所给物质结构的对称性分析。
13.【答案】D
【知识点】醛的化学性质
【解析】【解答】A、铜加热后生成CuO,插入水中后不反应,故铜片质量增加,A不符合题意;
B、铜加热后生成CuO,插入乙醇中,生成乙醛,和Cu,质量不变,B不符合题意;
C、铜加热后生成CuO,插入石灰水中,铜片质量增加,C不符合题意;
D、铜加热后生成CuO,插入盐酸中,CuO和盐酸反应生成CuCl2溶于水,故铜片质量减少,D符合题意,
故答案为:D
【分析】A.CuO与水不反应;
B.灼热的CuO能被乙醇还原;
C.CuO与石灰水不反应;
D.CuO与盐酸反应;
14.【答案】B
【知识点】溶液pH的定义
【解析】【解答】pH最小说明溶液的酸性最强,则等浓度的酸其电离程度最大,乙醇不是酸,其溶液呈中性,氯化钠是盐,溶液呈中性,乙酸、碳酸都属于酸,相同温度和浓度的这两种酸,其电离程度大小顺序是:乙酸>碳酸,所以酸性最强的是乙酸,则乙酸溶液的pH最小,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据各溶液的酸碱性以及性质强弱分析pH的大小。
15.【答案】C
【知识点】金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A. 银用热分解法,2Ag2O 4Ag+O2↑,A不符合题意;
B. 火法炼铜,Cu2S+O2 2Cu+SO2,B不符合题意;
C. 铝用电解法冶炼,C符合题意;
D.电解法冶炼镁, MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对金属冶炼制备的考查,K、Ca、Na、Mg、Al用电解熔融物的方法制备;Zn、Fe、Sn、Pb、Cu用热还原法制备;Hg、Ag用热分解法制备。
16.【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】A. 由于海水中溴离子含量较低,因此海水需要浓缩,海水中不存在单质溴,A不符合题意;
B. 热空气的作用是将生成的溴排入吸收塔中,B不符合题意;
C. 吸收塔中单质溴与碳酸钠反应,反应的方程式为3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑,C符合题意;
D. 溶液显酸性,则反应釜2中发生的反应是5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.海水中不存在Br2;
B.热空气是吹出Br2;
C.吸收塔中Br2与Na2CO3发生反应;
D.反应釜2中,Br-、BrO3-在酸性条件下反应生成Br2;
17.【答案】B
【知识点】石油的裂化和裂解
【解析】【解答】为了提高轻质液体燃料油的产量,特别是提高汽油的产量,可以采用裂化的方法从重油中获得轻质油,即石油裂化的目的为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,B符合题意;
故答案为:B
【分析】石油裂化是为了将长链烃分子断裂为短链烃分子。
18.【答案】B
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】化合反应、加成反应以及加聚反应是多种物质生成一种物质,反应物中的所有原子都转化到生成物中,原子利用率达到100%,而复分解反应、分解反应、取代反应以及消去反应的生成物有两种或三种,原子利用率小于100%,B符合题意;
故答案为:B
【分析】“绿色化学”的核心是原子利用率达到100%,即反应物中所有原子都转化为目标产物,在反应类型中,符合条件的有化合反应、加成反应和加聚反应。
19.【答案】A
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】反应③与反应①相比较以及反应②与反应④相比较,产物的状态不同,H2O(g)转化为H2O(l)放热,所以0>a>c,0>b>d;反应②的化学计量数是①的2倍,反应④的化学计量数是③的2倍,则d=2c,b=2a,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据物质状态的不同,判断反应热的大小;物质由气态变为液态时,放出热量;物质由液态变为气态时,吸收热量。
20.【答案】C
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】碳不完全燃烧会导致热量的损失,则碳不完全燃烧损失的热量相当于生成的CO继续燃烧所放出的能量。36g碳是3mol,生成CO是1mol,所以根据热化学方程式可知,损失的热量是283kJ,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据计算C的物质的量,结合反应的热化学方程式计算反应过程中放出的热量,从而得出不完全燃烧时损失的热量。
21.【答案】B
【知识点】燃烧热;有关反应热的计算
【解析】【解答】在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷燃烧热分别为285.8 kJ mol 1、283.0 kJ mol 1、1366.8 kJ mol 1、890.3 kJ mol 1,则1g氢气燃烧放出的热量为:285.8kJ×1g/2g=142.9kJ;1gCO燃烧放出的热量为:283kJ×1g/28g=10.1kJ;1g乙醇燃烧放出的热量为:1366.8kJ×1g/46g=29.7 kJ;1gCH4燃烧放出的热量为:890.3kJ×1g/16g=55.6kJ;所以相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是CO,B符合题意;
故答案为:B
【分析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;根据题干所给燃烧热,计算等质量(1g)的H2、CO、C2H5OH、CH4完全燃烧,放出热量的多少,从而得出答案。
22.【答案】C
【知识点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A、风能是清洁无污染的环保新能源,A不符合题意;
B.太阳能是清洁无污染的新能源,B不符合题意;
C、火力发电需要煤作燃料,煤是不可再生能源,也不是环保新能源,C符合题意;
D、潮汐和海风发电是新开发利用的环保新能源,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】太阳能、潮汐能、地热能、风能都属于新能源。
23.【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】已知:
①H2O(g)=H2O(l)△H1=﹣Q1kJ mol﹣1(Q1>0)
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H2=﹣Q2kJ mol﹣1(Q2>0)
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=﹣Q3kJ mol﹣1(Q3>0)
依据盖斯定律可知③-②+①×3即得到热化学方程式C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=(﹣Q3+Q2-3Q1)kJ mol﹣1。18.4g乙醇的物质的量是18.4g÷46g/mol=0.4mol,因此若使18.4g液态乙醇完全燃烧并恢复至室温,则放出的热量为0.4mol×(Q3-Q2+3Q1)kJ mol﹣1=(1.2Q1﹣0.4Q2+0.4Q3)kJ,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据盖斯定律得出液态乙醇完全燃烧的热化学方程式,结合公式计算乙醇的物质的量,结合热化学方程式计算反应过程中放出的热量。
24.【答案】A
【知识点】有关反应热的计算
【解析】【解答】设A的物质的量为xmol,则B的物质的量为1mol-xmol,A反应放出的热量为xQ1,B反应放出的热量为(1-x)Q2,xQ1+(1-x)Q2=Q3,解得x=(Q3-Q2)/(Q1-Q2),B的物质的量为(Q1-Q3)/(Q1-Q2),A与B物质的量之比为(Q3-Q2)/(Q1-Q3),A符合题意;
故答案为:A
【分析】设A的物质的量为xmol,则B的物质的量为(1-x)mol,结合热化学方程式计算反应过程中放出的热量,从而计算出A、B的物质的量。
25.【答案】(1)①
(2)⑦
(3)③
(4)②
(5)④⑥
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】①35Cl和37Cl的质子数相同,中子数和质量数不同,互为同位素;②石墨与C60为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体;③CH4和CH3CH2CH3都是烷烃,相差2个“CH2”原子团,属于同系物;④由于苯中没有单双键交替结构,6个碳碳键完全相同,故 和 同一种物质;⑤CH3CH=CH2有1个碳碳双键,CH2=CH-CH=CH2有2个碳碳双键,不是同系物也不是同分异构体关系;⑥(CH3)2CHCH3和 的结构完全相同,为同一种物质;
⑦ 和 的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体;
根据以上分析可知:
(1)互为同位素的是①。
(2)互为同分异构体的是⑦。
(3)互为同系物的是③。
(4)互为同素异形体的是②。
(5)属于同一种物质的是④⑥。
【分析】(1)同位素是指质子数相同,中子数不同的一类原子;
(2)同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物;
(3)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物;
(4)同素异形体是指由同种元素形成的不同单质;
(5)组成和结构都相同的物质为同一种物质;
26.【答案】(1)C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g);化学变化
(2)nCH2=CH2;—CH2CH2—;1500
(3)CH4·8H2O
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;乙烯的化学性质;复杂化学式的确定
【解析】【解答】(1)煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要化学反应方程式为C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。煤也可以直接液化,反应中有新物质产生,则属于化学变化。
(2)由乙烯合成聚乙烯发生加聚反应,反应的化学方程式为nCH2=CH2 ,该高分子化合物的链节为-CH2CH2-;若该高分子化合物的相对分子质量为42 000,则其聚合度为42000÷28=1500。
(3)平均每46个水分子构成8个笼,晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子,另外2个被2个游离的H2O分子所填充,所以天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子,则CH4分子与H2O分子粒子数比=6:48=1:8,可判断这种可燃冰的平均组成可表示为CH4 8H2O。
【分析】(1)煤的气化是将C转化为CO和H2,据此写出反应的化学方程式;
(2)乙烯分子找那个存在碳碳双键,可发生加聚反应,形成高分子化合物聚乙烯,中括号内部分为高分子化合物的链节;聚合度n等于相对分子质量除以链节的分子质量;
(3)根据题干信息确定CH4、H2O的分子个数比,从而确定其化学式;
27.【答案】(1)放热
(2)高
(3)低
(4)2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3;Fe2O3;助燃剂,引发铝热反应
(5)①②③④
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;探究铝热反应
【解析】【解答】I.(1)当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,这说明空气受热膨胀,因此反应中放出能量,即该反应是放热反应;
(2)反应是放热反应,因此A和B的总能量比C和D的总能量高。
(3)由于断键吸热,形成化学键放热,而该反应是放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
Ⅱ.(4)铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,则该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,铁元素化合价降低,则在该反应中Fe2O3是氧化剂。氯酸钾的作用是助燃剂,引发铝热反应。
(5)铝热反应的实验现象为①镁带剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的白光;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体,
故答案为:①②③④
【分析】(1)液面高低判断反应的热效应;
(2)根据反应的热效应判断物质具有能量的高低;
(3)根据反应的热效应判断化学键断裂吸收和成键释放能量的相对大小;
(4)结合铝热反应分析;
(5)结合铝热反应的现象分析;
28.【答案】(1)B;E;F
(2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤
(3)D;2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(4)蓝
【知识点】海带成分中碘的检验
【解析】【解答】(1)固体灼烧需要用到硅酸盐质实验仪器有坩埚和酒精灯,而坩埚需要放在泥三角上,
故答案为:BEF。
(2)要获得碘离子,则应该将灰烬转到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤即可。
(3)双氧水的还原产物是水,不会造成污染,也不会带入杂质,是最理想的绿色氧化剂,其它三种氧化剂均会引入新杂质,
故答案为:D。双氧水与碘离子发生氧化还原反应的方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(4)碘遇淀粉显蓝色,因此检验单质碘的试剂是淀粉,实验现象是变蓝色。
【分析】(1)玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐质仪器;
(2)获取含I-的溶液,应将灰烬溶于水;
(3)氧化过程中,应注意所加氧化剂不能引入新的杂质;
(4)结合“淀粉遇碘变蓝”的性质分析;
29.【答案】(1)检验B装置中是否有溴挥发出来
(2)橙色褪去,液体不分层;橙黄色褪去,液体分层;蒸馏;分液漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)氧化反应
(4);加成反应;检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物二氧化碳
【知识点】乙烯的化学性质;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)由于溴水易挥发,溴能与硝酸银反应生成溴化银浅黄色沉淀,所以C装置的作用是检验B装置中是否有溴挥发出来。
(2)乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,又因为1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳,所以A装置中的现象是橙色褪去,液体不分层;乙烯与溴水发生加成反应,则B装置中的现象是橙黄色褪去,液体分层。1,2-二溴乙烷易溶于四氯化碳,二者的沸点相差较大,则分离A装置中产物的操作名称是蒸馏;1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,则分离B装置中产物是分液操作,需要的玻璃仪器名称是分液漏斗、烧杯、玻璃棒。
(3)D装置中溶液由紫色变无色,说明酸性高锰酸钾溶液被还原,则D装置中发生反应的类型为氧化反应。
(4)根据以上分析可知A装置中发生反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,反应类型为加成反应。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则E装置的作用是检验乙烯与酸性KMnO4溶液反应的产物二氧化碳。
【分析】(1)C中AgNO3溶液用于检验B中是否有溴挥发;
(2)乙烯能与Br2发生加成反应结合1,2-二溴乙烷的性质分析;
(3)D中KMnO4具有氧化性,能将乙烯氧化成CO2;
(4)装置A中乙烯与Br2发生加成反应;装置E中澄清石灰水用于检验CO2;
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