2013-2014学年安徽省阜阳市太和一中高二(上)期中化学试卷
(重点班)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分.每小题只有1个选项符合题意) 1.(3分)(2000•上海)随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染 B. 不使电池中渗透的电解液腐蚀其他物品 C. D.回收其中石墨电极 2.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)1g炭与适量的水蒸气反应生成CO和氢气,需要吸收10.93KJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( ) A.C+H2O=CO+H2;△H=+131.2KJ/mol CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)B.;△H=﹣131.2KJ/mol C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)C.;△H=+10.93KJ/mol D.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=﹣131.2KJ/mol 3.(3分)(2008•山东)高温下,某反应达平衡,平衡常数时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变为正值 恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 B. 升高温度,逆反应速率减小 C. D.该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H2 4.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)放热反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在
﹣1
温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol•L,其平衡常数为K1.升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则( ) ﹣1 A.B. K2>K1 K2和K1的单位均为mol•L c2(CO)=c2(H2O) C.D. c1(CO)>c2(CO) 5.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)⇌b Z(g).反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的,则a和b的数值可能是( ) A.a=2,b=3 .恒容
B. a=2,b=1 C. a=2,b=2 D. a=3,b=2
6.(3分)(2010秋•温州期中)新兴的大脑营养学研究发现,大脑生长发育与不饱和脂肪酸有密切关系.从深海鱼油中提取的被称为“脑黄金”的DHA就是一种不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子组成中有6个碳碳双键、学名二十六碳六烯酸.它的分子组成应是( ) A.B. C. D. C25H50COOH C25H39COOH C26H41COOH C26H47COOH 7.(3分)(2012秋•汉中期末)如图是温度和压强对X+Y=2Z反应影响的示意图.图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数.下列叙述正确的是( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应 X、Y、Z均为气态 B. X和Y中只有一种为气态,Z为气态 C. D.上述反应的逆反应的△H>0 8.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)某有机物的结构简式为:等物质的量
的该物质分别与足量的Na、NaOH、新制Cu(OH)2反应,则需三种物质的物质的量之比为( ) A.6:4:5 B. 1:1:1 C. 3:2:2 D. 3:2:3 9.(3分)(2008•北京)工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( ) A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率 若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ B. 反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(L•min) C. D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应 10.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)某原电池总反应离子方程式为.2Fe+Fe⇌3Fe,不能实现该反应的原电池是( ) A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3 和HCl混合溶液 正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 和HNO3混合溶液 B. 正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3 和H2SO4混合溶液 C.
3+
2+
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3 和HCl混合溶液 11.(3分)(2008•金平区校级模拟)如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置.通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液.下列实验现象中正确的是( )
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 B. a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 C. D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 12.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池,该电池的工作温度为650℃.负极由镍铬铝合金烧结而成,正极材料为多孔镍,电池反应为:H2+CO+O2=CO2+H2O.下列说法正确的是( ) ﹣3+ A.负极反应Al﹣3eAl 燃料气体是氧气 B.﹣﹣ 正极反应为2CO2+O2+4e2CO32 C. D.该电池不能用烃类物质作燃料 13.(3分)(2012•杭州一模)一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1mol X和1mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)=Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z.下列说法正确的是( ) A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L•s) B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的 若增大压强,则物质Y的转化率减小 C. D.若升高温度,X的体积分数增大,则正反应的△H>0 14.(3分)(2013秋•南开区期末)在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g);△H,在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示.符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,△H>0 B. T1>T2,△H<0 C. T1<T2,△H>0 D. T1<T2,△H<0
15.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)α﹣AgI是一种固体导体,导电率很高.为研究α﹣AgI到底是Ag导电还是I导电,设计了如下实验,下列有关结论正确的是( )
+
﹣
+ A.若α﹣AgI是Ag导电则通电一段时间后晶体密度不均匀 若α﹣AgI是Ag+导电则通电一段时间后晶体密度可能均匀 B.﹣ 若α﹣AgI是I导电则通电一段时间后晶体密度不均匀 C.﹣ D.若α﹣AgI是I导电则通电一段时间后晶体密度仍均匀 16.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)英国剑桥大学用电解法直接从TiO2获得Ti,他们把多孔TiO2颗粒熔于熔融的CaCl2,通电后得海绵钛和氧.研究者之一的Chen指出,试生产表明,这种方法比传统的kroll法便宜三分之一.这种电解工艺一旦投入实际生产,钛的价格将大大下降,这种新工艺可能带有普遍性,可用于生产稀土、锕系以及其他金属.下列有关说法错误的是( ) A.电解时阳极获得O2 电解时阴极获得海绵钛 B. 电解时阳极有Cl2放出 C. D.电解工艺一旦投入实际生产,钛将可与不锈钢和铝合金竞争
二、填空题:(本大题包括4小题,共52分) 17.(14分)(2013秋•阜阳校级期中)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g).反应过程和能量关系如图示(图中的△H表示生成1mol产物的数据). 根所上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 ;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 ;
上述分解反应是一个可逆反应.温度T1时,在密闭容器中加入0.80mol Pol5,反应达平衡时,PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于 ;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2 α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5.原因是
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=
(5)P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4 △H3(填“大于”、“小于”或“等于”).PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是 .
18.(15分)(2014春•大冶市校级期末)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸
发生酯化反应的产物.
(1)甲一定含有的官能团的名称是 .
(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3mol CO2和0.3mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是: .
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(任写2种结构简式) 、 .
(4)已知:R﹣CH2﹣COOH﹣代表烃基)
菠萝酯的合成路线如下:
R﹣ONa
R﹣O﹣R′(R﹣、R′
①试剂X不可选用的是(选填字母) . a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的结构简式是 ,反应Ⅱ的反应类型是 . ③反应Ⅳ的化学方程式是 . 19.(13分)(2014•金凤区校级一模)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图:
依据图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ;与电源负极相连的电极附近,溶液pH值 .(选填:不变、升高或下降)
2+2+
(2)工业食盐含Ca、Mg等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为 ;
2﹣2﹣
(3)如果粗盐中SO4含量较高,必须添加钡试剂除去SO4,该钡试剂可以是 (选填a、b、c多选倒扣分)
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
2+2+2﹣
(4)为有效除去Ca、Mg、SO4,加入试剂的合理顺序为 (选填a、b、c多选倒扣分)
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3 c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过 、冷却、 (填写操作名称)除去NaCl.
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为 . 20.(10分)(2013秋•阜阳校级期中)《环球时报》美国特约记者文章:一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料多年来风靡美国,近期在我国饮料市场中越来越受人们青睐.ACV是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,它具有明显药效的健康食品,有解毒、降脂、减肥和止泻功能.苹果酸是这种饮料的主要酸性物质.分离提纯后的化学分析如下:
(1)元素分析证明该酸只含C、H、O三种元素,其中C、H、O的质量比为:24:3:40;该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍.
(2)0.l mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2,与足量金属Na反应放出3.36L H2(气体体积均已折算为标准状况下的体积). (3)该酸分子结构中没有支链. 请回答下列问题:
(1)该酸的分子式为 .
(2)写出该酸在一定条件下分子内脱水生成不饱和脂肪酸的反应化学方程式 (3)写出该酸与足量NaHCO3反应的化学方程式:
(4)写出该酸在一定条件下,每两个分子发生分子间脱水生成环酯的结构简式(仅要求写出两种,多写不给分): , .
2013-2014学年安徽省阜阳市太和一中高二(上)期中化
学试卷(重点班)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分.每小题只有1个选项符合题意) 1.(3分)(2000•上海)随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染 B. 不使电池中渗透的电解液腐蚀其他物品 C. D.回收其中石墨电极 考点: 金属的回收与环境、资源保护. 专题: 热点问题. 分析: 根据废电池对环境的污染问题来分析进行集中处理的原因. 解答: 解:回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染,而对废电池的综合利用是第二位的. 故选B. 点评: 通过回答本题知道了废电池进行集中处理的原因,我们要回收废旧电池,防止污染环境. 2.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)1g炭与适量的水蒸气反应生成CO和氢气,需要吸收10.93KJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( ) A.C+H2O=CO+H2;△H=+131.2KJ/mol CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)B.;△H=﹣131.2KJ/mol C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)C.;△H=+10.93KJ/mol D.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=﹣131.2KJ/mol 考点: 热化学方程式. 分析: A、热化学方程式需要标注物质聚集状态; B、依据热化学方程式书写方法写出分析判断,反应焓变应是对应热化学方程式量的焓变,方向改变符号改变; C、反应是吸热反应,12g碳反应吸热130.8KJ; D、反应是吸热反应,焓变为正值. 解答: 解:A、选项中的方程式未标注物质聚集状态,故A错误; B、1g碳与适量水蒸气完全反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.9kJ的热量,12g碳完全反应吸热130.8KJ,热化学方程式为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)﹣1 △H=+130.8kJ•mol,所以CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=﹣130.8kJ•mol﹣1,故B正确; C、反应是吸热反应,12g碳完全反应吸热130.8KJ,热化学方程式为:C(s)+H2O﹣1 (g)═CO(g)+H2(g)△H=+130.8kJ•mol,故C错误;
D、碳和水蒸气反应是吸热反应,焓变为正值,故D错误; 故选B. 点评: 本题考查了热化学方程式的书写方法和正误判断,注意焓变的正负和数值计算,掌握基础是关键,题目难度中等. 3.(3分)(2008•山东)高温下,某反应达平衡,平衡常数时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变为正值 恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 B. 升高温度,逆反应速率减小 C. D.该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H2 考点: 化学平衡的影响因素;化学平衡常数的含义. 专题: 化学平衡专题. 分析: 高温下,某反应达平衡,平衡常数.恒容
,该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应为吸热反应,以此来解答. 解答: 解:A.恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应为吸热反应,所以△H>0,故A正确; B.恒温恒容下,增大压强,若通入氢气,则H2浓度增大,故B错误; C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误; D.由平衡常数可知,该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,故D错误; 故选A. 点评: 本题考查影响化学平衡的因素,明确平衡常数u化学反应的关系及温度对化学平衡的影响即可解答,题目难度不大. 4.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)放热反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在
﹣1
温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol•L,其平衡常数为K1.升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则( ) ﹣1 A.B. K2>K1 K2和K1的单位均为mol•L c2(CO)=c2(H2O) C.D. c1(CO)>c2(CO) 考点: 化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素. 分析: A.根据CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)写出平衡常数表达式,则K的单位不是mol/L; B.正向反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,据此判断; C.t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L,浓度之比等于化学计量数之比1:1,二者转化率相等,据此判断; D.升高反应体系的温度至t2时,平衡逆向进行,CO浓度增大. 解答: 解:A、由化学平衡CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0,则平衡常数表
达式K=,所以K的单位为1,不是mol/L,故A错误; B、升高反应体系的温度至t2时,正向反应是放热反应.所以温度升高,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向进行,K2<K1,故B错误; C、t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L,浓度之比等于化学计量数之比1:1,二者转化率相等,故新平衡状态下,c2(CO)和c2(H2O)仍相同,故C正确; D、升高反应体系的温度至t2时,平衡逆向进行,所以c2(CO)>c1(CO),故D错误; 故选C. 点评: 本题考查了化学平衡的影响因素、化学平衡常数等,难度中等,注意平衡常数只是随温度变化. 5.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)⇌b Z(g).反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的,则a和b的数值可能是( ) A.a=2,b=3 B. a=2,b=1 C. a=2,b=2 D. a=3,b=2 考点: 化学平衡建立的过程;化学平衡的计算. 专题: 化学平衡专题. 分析: 依据化学平衡三段式列式计算分析判断,密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,讨论分析判断得到ab的取值; 解答: 解:1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)⇌b Z(g).反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,讨论分析判断得到ab的取值; X(g)+a Y(g)⇌b Z(g). 起始量(mol) 1 a 0 变化量(mol) 0,5 0.5a 0.5b 平衡量(mol) 0.5 0.5a 0.5b 依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比得到,在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的,即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量,则得到;(0.5+0.5a+0.5b):(1+a)=3:4; 计算得到:2b=a+1; 依据选项中的取值分析判断,a=3,b=2符合计算关系, 故选D. 点评: 本题考查了化学平衡的计算应用,混合气体密度之比在相同条件下和气体物质的量成反比是应用的主要计算依据,题目难度中等.
6.(3分)(2010秋•温州期中)新兴的大脑营养学研究发现,大脑生长发育与不饱和脂肪酸有密切关系.从深海鱼油中提取的被称为“脑黄金”的DHA就是一种不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子组成中有6个碳碳双键、学名二十六碳六烯酸.它的分子组成应是( ) A.B. C. D. C25H50COOH C25H39COOH C26H41COOH C26H47COOH 考点: 有机物实验式和分子式的确定. 专题: 有机化学基础. 分析: 根据饱和一元羧酸的组成通式为CnH2nO2,二十六碳六烯酸分子中含有6个碳碳双键,与饱和一元羧酸相比少12个H原子,据此书写二十六碳六烯酸的分子式. 解答: 解:含有26个C原子的饱和一元羧酸的分子式为C26H52O2,二十六碳六烯酸分子中含有6个碳碳双键,与饱和一元羧酸相比少12个H原子,故二十二碳六烯酸分子式为C26H40O2,可以表示为C25H39COOH,故选:B. 点评: 本题考查有机物分子式的书写,比较基础,注意分子中氢元素数目的确定,产生1个双键就减少1个氢原子. 7.(3分)(2012秋•汉中期末)如图是温度和压强对X+Y=2Z反应影响的示意图.图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数.下列叙述正确的是( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应 X、Y、Z均为气态 B. X和Y中只有一种为气态,Z为气态 C. D.上述反应的逆反应的△H>0 考点: 体积百分含量随温度、压强变化曲线. 专题: 压轴题;化学平衡专题. 分析: 由图象可以看出,升高温度Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,增大压强Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,根据物质的聚集状态判断化学计量数关系. 解答: 解:A.升高温度Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,故A错误; B.增大压强Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,说明气体反应物的化学计量数之和小于生成物的化学计量数,则X、Y中至少有一种不是气体,故B错误; C.增大压强Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,说明气体反应物的化学计量数之和小于生成物的化学计量数,则X和Y中只有一种为气态,Z
为气态,故C正确; D.正反应吸热,则逆反应放热,△H<0,故D错误. 故选C. 点评: 本题考查化学平衡移动的图象问题,题目难度中等,本题易错点为反应物的聚集状态的判断. 8.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)某有机物的结构简式为:等物质的量
的该物质分别与足量的Na、NaOH、新制Cu(OH)2反应,则需三种物质的物质的量之比为( ) A.6:4:5 B. 1:1:1 C. 3:2:2 D. 3:2:3 考点: 有机物的结构和性质. 分析: 由结构可知,酚﹣OH、﹣COOH、醇﹣OH均可与钠反应,酚﹣OH、﹣COOH与NaOH反应,﹣CHO、﹣COOH与新制氢氧化铜悬浊液(可加热)反应,以此来解答. 解答: 解:由结构可知,酚﹣OH、﹣COOH、醇﹣OH均可与钠反应,酚﹣OH、﹣COOH与NaOH反应,﹣CHO、﹣COOH与新制氢氧化铜悬浊液(可加热)反应, 则1mol该有机物消耗Na为3mol, 1mol该有机物消耗NaOH为2mol, 1mol该有机物消耗新制氢氧化铜悬浊液3mol(1mol﹣CHO消耗2mol氢氧化铜悬浊液,生成的﹣COOH和原有的﹣COOH共消耗1mol氢氧化铜悬浊液), 所以消耗的钠、氢氧化钠、氢氧化铜的物质的量之比3mol:2mol:3mol=3:2:3, 故选D. 点评: 本题考查有机物的结构与性质,注意把握官能团、性质的关系为解答的关键,熟悉苯酚、醇、酸、醛的性质即可解答,与氢氧化铜的反应为解答的难点和易错点,题目难度中等. 9.(3分)(2008•北京)工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( ) A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率 若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ B. 反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(L•min) C. D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应 考点: 化学平衡建立的过程;反应热和焓变. 专题: 化学平衡专题. 分析: A、从压强对平衡移动的影响分析; B、注意反应的可逆性; C、根据反应速率之比等于化学计量数之比分析; D、根据方程式计算生成HCl的物质的量.
解答: 解:A、从方程式可以看出,反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,故A错误; B、该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于QkJ,故B错误; C、反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol/L,则v(HCl)==0.03mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=×v(HCl)=×0.03mol/(L•min)=0.015mol/(L•min),故C错误; D、由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成HCl的物质的量为×4=0.1mol,100mL1mol/L的NaOH的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol,二者物质的量相等,恰好反应,故D正确; 故选D. 点评: 本题考查了化学反应能量变化,平衡移动和影响因素的分析判断,速率计算及热化学方程式计算应用,题目难度中等. 10.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)某原电池总反应离子方程式为.2Fe+Fe⇌3Fe,不能实现该反应的原电池是( ) A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3 和HCl混合溶液 正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 和HNO3混合溶液 B. 正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3 和H2SO4混合溶液 C. D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3 和HCl混合溶液 考点: 原电池和电解池的工作原理. 3+2+分析: 根据2Fe+Fe=3Fe知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,铁离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液为可溶性的铁盐,以此解答该题. 3+2+解答: 解:A、根据2Fe+Fe=3Fe知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,可为Cu、Ag等,电解质溶液中铁离子的氧化性强,与负发生自发的氧化还原反应,能实现该反应的原电池,故A正确; B、是铁与硝酸发生自发的氧化还原反应,而不是与铁离子,不能实现该反应的原电池,故B错误; C、是活泼的铁与铁离子能发生自发的氧化还原反应,所以能实现该反应的原电池,故C正确; D、电解质溶液中铁离子的氧化性强于氢离子,是活泼的铁与铁离子能发生自发的氧化还原反应,所以能实现该反应的原电池,故D正确; 故选B. 点评: 本题考查了原电池的设计,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握正负极及电解质溶液的判断,根据得失电子判断正负极及电解质,难度中等. 3+2+
11.(3分)(2008•金平区校级模拟)如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置.通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液.下列实验现象中正确的是( )
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 B. a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 C. D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 考点: 电解原理. 专题: 电化学专题. 分析: A、电解水时,阳极产生的氧气体积是阴极产生氢气体积的一半; B、氢气和氧气均是无色无味的气体; C、酸遇石蕊显红色,碱遇石蕊显蓝色,酸遇酚酞不变色,碱遇酚酞显红色; D、酸遇石蕊显红色,碱遇石蕊显蓝色,酸遇酚酞不变色,碱遇酚酞显红色. 解答: 解:A、和电源的正极b相连的是阳极,和电源的负极a相连的是阴极,电解硫酸钠的实质是电解水,阳极b放氧气,阴极a放氢气,氧气体积是氢气体积的一半,故A错误; B、a电极逸出氢气,b电极逸出氧气,均是无色无味的气体,故B错误; C、a电极氢离子放电,碱性增强,该极附近呈蓝色,b电极氢氧根离子放电,酸性增强,该极附近呈红色,故C错误; D、a电极氢离子放电,碱性增强,该极附近呈蓝色,b电极氢氧根离子放电,酸性增强,该极附近呈红色,故D正确. 故选D. 点评: 本题考查学生电解池的工作原理,要求学生熟记教材知识,并会灵活运用. 12.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池,该电池的工作温度为650℃.负极由镍铬铝合金烧结而成,
正极材料为多孔镍,电池反应为:H2+CO+O2=CO2+H2O.下列说法正确的是( ) ﹣3+ A.负极反应Al﹣3eAl 燃料气体是氧气 B.﹣﹣ 正极反应为2CO2+O2+4e2CO32 C. D.该电池不能用烃类物质作燃料 考点: 原电池和电解池的工作原理. 分析: 该燃料电池中,由电池反应为:H2+CO+O2=CO2+H2O,则负极上燃料失电子发生氧﹣﹣2﹣2﹣化反应,电极反应式为CO﹣2e+CO3═2CO2、H2﹣2e+CO3═CO2+H2O,正极﹣2﹣上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2CO2+O2+4e═2CO3,据此分析解答. ﹣2解答: 解:A.该电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为CO﹣2e+CO3﹣﹣2﹣═2CO2、H2﹣2e+CO3═CO2+H2O,故A错误; B.根据电池反应式知,该电池燃料是一氧化碳和氢气,故B错误; C.正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2CO2+O2+4e═2CO3,故C正确;
﹣2﹣D.烃中含有碳、氢元素,也可以作燃料,所以该电池也可用烃类作燃料,故D错误; 故选:C. 点评: 本题考查了化学电源新型电池,根据电池反应式确定正负极上得失电子的物质及反应类型,难点是电极反应式的书写,要注意结合电解质书写,难度中等. 13.(3分)(2012•杭州一模)一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1mol X和1mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)=Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z.下列说法正确的是( ) A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L•s) B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的 若增大压强,则物质Y的转化率减小 C. D.若升高温度,X的体积分数增大,则正反应的△H>0 考点: 化学平衡的计算. 专题: 化学平衡专题. 分析: A、根据化学反应速率之比等于化学质量数之比计算反应速率; B、体积变为20L,体系的压强减小,平衡向逆反应方向移动; C、增大压强平衡向正反应方向移动,反应物Y的转化率增大; D、根据升高温度平衡向逆反应方向移动判断反应热. 解答: 解:A、经60s达到平衡,生成0.3molZ,则Z的反应速率等于(vZ)==0.0005mol/(L•s),根据化学反应速率之比等于化学质量数之比,由方程式可知,v(X)=2v(Z)=2×0.0005mol/(L•s)=0.00lmol/(L•s),故A正确; B、反应前后气体的化学计量数之和不相等,体积变为20L,体系的压强减小,平衡向逆反应方向移动,Z的平衡浓度小于原来的,故B错误; C、增大压强平衡向正反应方向移动,反应物Y的转化率增大,故C错误; D、升高温度,X的体积分数增大,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应的△H<0,故D错误. 故选A. 点评: 本题考查化学平衡问题,题目难度不大,本题注意外界条件对化学平衡的影响,根据化学反应速率之比等于化学质量数之比计算反应速率. 14.(3分)(2013秋•南开区期末)在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g);△H,在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示.符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,△H>0 B. T1>T2,△H<0 C. T1<T2,△H>0 D. T1<T2,△H<0 考点: 体积百分含量随温度、压强变化曲线. 专题: 化学平衡专题. 分析: 根据温度对平衡移动的影响分析,温度越高,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大. 解答: 解:温度越高,化学反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,所以T1<T2;升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,导致产物的量降低,说明该反应向逆反应方向移动,所以逆反应方向是吸热反应,正反应是放热反应,即正反应的△H<0,故选D. 点评: 本题考查了化学平衡图象题的分析,难度不大,明确“先拐先平数值大”是解本题的关键,然后根据温度对化学平衡的影响分析反应热. 15.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)α﹣AgI是一种固体导体,导电率很高.为研究α﹣AgI
到底是Ag导电还是I导电,设计了如下实验,下列有关结论正确的是( )
+
﹣
+ A.若α﹣AgI是Ag导电则通电一段时间后晶体密度不均匀 若α﹣AgI是Ag+导电则通电一段时间后晶体密度可能均匀 B.﹣ 若α﹣AgI是I导电则通电一段时间后晶体密度不均匀 C.﹣ D.若α﹣AgI是I导电则通电一段时间后晶体密度仍均匀 考点: 原电池和电解池的工作原理. ﹣分析: 依据装置图分析,接通开关是电解池,银做阳极和阴极,阳极电极反应为Ag﹣e═Ag,阴极电极反应为:Ag+e═Ag,原理和电镀原理相同,固体导体中若是银离子导电则固体密度不变,若是碘离子导电,固体密度减小. 解答: 解:依据装置图分析,接通开关是电解池,银做阳极和阴极,阳极电极反应为Ag﹣e═Ag,阴极电极反应为:Ag+e═Ag,原理和电镀原理相同,固体导体中若是银离子导电则固体密度不变,通电一段时间后晶体密度仍均匀;若是碘离子导电,固体密度减小,通电一段时间后晶体密度不均匀;所以ABD错误,C正确; 故选:C. 点评: 本题考查了电解原理分析判断,电镀原理的分析应用,掌握基础是解题关键,题目较简单.
﹣++﹣++﹣16.(3分)(2013秋•阜阳校级期中)英国剑桥大学用电解法直接从TiO2获得Ti,他们把多孔TiO2颗粒熔于熔融的CaCl2,通电后得海绵钛和氧.研究者之一的Chen指出,试生产表明,这种方法比传统的kroll法便宜三分之一.这种电解工艺一旦投入实际生产,钛的价格将大大下降,这种新工艺可能带有普遍性,可用于生产稀土、锕系以及其他金属.下列有关说法错误的是( ) A.电解时阳极获得O2 电解时阴极获得海绵钛 B. 电解时阳极有Cl2放出 C. D.电解工艺一旦投入实际生产,钛将可与不锈钢和铝合金竞争 考点: 电解原理. 分析: A、电解池的阳极为氧离子发生失电子生成氧气的氧化反应; B、电解池的阴极发生得电子的还原反应; C、电解池的阳极为氧离子发生失电子生成氧气的氧化反应; D、电解工艺一旦投入实际生产,钛的价格将大大下降,据此分析. 解答: 解:A、电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,生成氧气,故A正确; B、电解池的阴极发生得电子的还原反应,是二氧化钛电极本身得电子的过程,即TiO2+4e→Ti+2O,故B正确; C、电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应,所以有氧气放出没有氯气,故C错误; D、电解工艺一旦投入实际生产,钛的价格将大大下降,所以将可与不锈钢和铝合金竞争,故D正确. 故选C. 点评: 本题考查电解池的工作原理,题目难度不大,本题注意把握电极反应式的书写. 二、填空题:(本大题包括4小题,共52分) 17.(14分)(2013秋•阜阳校级期中)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g).反应过程和能量关系如图示(图中的△H表示生成1mol产物的数据). 根所上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
P(s)+Cl2(g)═PCl3(g);△H=﹣306kJ•mol ;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93 kJ/mol ; 上述分解反应是一个可逆反应.温度T1时,在密闭容器中加入0.80mol Pol5,反应达平衡时,PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于 25% ;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2 大于 α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5.原因是 两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= ﹣399kJ•mol (5)P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4 等于 △H(填“大于”、“小于”或“等于”).PCl53
与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是 PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl .
﹣1
﹣1
﹣2﹣
考点: 热化学方程式;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算. 分析: (1)热化学方程式书写要求:注明各物质的聚集状态,判断放热反应还是吸热反应,反应物的物质的量与反应热成对应的比例关系,根据图示P(s)+Cl2(g)→PCl3(g),反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应是放热反应,反应热为△H=﹣306 kJ/mol,由此分析解答; (2))△H=生成物总能量﹣反应物总能量,Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g),中间产物的总能量大于最终产物的总能量,该反应是放热反应,所以 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)是吸热反应;热化学方程式:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93 kJ/mol, PCl5分解率α1=×100%=25%.PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)是吸热反应;升高温度向吸热反应方向移动,正反应(分解反应是吸热反应)是吸热反应,升高温度向正反应方向移动,然后得出分解率大小; (3)Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g),是放热反应,降温平衡向放热反应方向移动; (4)根据盖斯定律分析; (5)根据盖斯定律可知,反应无论一步完成还是分多步完成,生成相同的产物,反应热相等,则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热;PCl5与足量水充分反应,最终生成磷酸和盐酸. 解答: 解:(1)热化学方程式书写要求:注明各物质的聚集状态,判断放热反应还是吸热反应,反应物的物质的量与反应热成对应的比例关系,根据图示P(s)+Cl2(g)→PCl3(g),反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应是放热反应,反应热为△H=﹣306 kJ/mol,热化学方程式为:P(s)+Cl2(g)═PCl3(g);△H=﹣306 kJ/mol, 故答案为:P(s)+Cl2(g)═PCl3(g);△H=﹣306kJ•mol; (2)△H=生成物总能量﹣反应物总能量,Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g),中间产物的总能量大于最终产物的总能量,该反应是放热反应,所以 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)是吸热反应;热化学方程式:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93 kJ/mol, PCl5分解率α1=×100%=25%.PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)是吸﹣1热反应;升高温度向吸热反应方向移动,正反应(分解反应是吸热反应)是吸热反应,升高温度向正反应方向移动,转化率增大,α2 >α1 ;
故答案为:PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93kJ•mol;25%;大于; (3)Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g),是放热反应,降温平衡向放热反应方向移动,降温有利于PCl5(g)的生成, 故答案为:两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解; (4)根据盖斯定律,P和Cl2分两步反应和一步反应生成PCl5的△H应该是相等的,P和Cl2分两步反应生成1 molPCl5的热化学方程式: P(s)+Cl2(g)=PCl3(g);△H1=﹣306 kJ/mol, Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g);△H2=﹣93 kJ/mol; P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H3=﹣306 kJ/mol+(﹣93 kJ/mol)=﹣399 kJ/mol, ﹣1故答案为:﹣399kJ•mol. (5)根据盖斯定律可知,反应无论一步完成还是分多步完成,生成相同的产物,反应热相等,则P和Cl2一步反应生成1molPCl5的反应热等于P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的反应热;PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸:磷酸和盐酸,由原子守恒可知化学方程式为PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl, 故答案为:等于;PCl5+4H2O═H3PO4+5HCl. 点评: 本题考查热化学方程式的书写、化学平衡计算、外界条件对化学平衡移动的影响及反应热的计算等知识.解题中需注意:热化学方程式中没有标注各物质的聚集状态,各物质的物质的量与反应热没有呈现对应的比例关系,不能正确判断放热反应和吸热反应. 18.(15分)(2014春•大冶市校级期末)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸
发生酯化反应的产物.
﹣1(1)甲一定含有的官能团的名称是 羟基 .
(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3mol CO2和0.3mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是: CH2=CH﹣CH2﹣OH .
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体,其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一
硝基取代物的同分异构体是(任写2种结构简式)
(4)已知:R﹣CH2﹣COOH﹣代表烃基)
菠萝酯的合成路线如下:
R﹣ONa
、 .
R﹣O﹣R′(R﹣、R′
①试剂X不可选用的是(选填字母) ac .
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的结构简式是 ClCH2COOH ,反应Ⅱ的反应类型是 取代反应 . ③反应Ⅳ的化学方程式是 .
考点: 烃的衍生物官能团;有机物分子中的官能团及其结构;有机物的合成. 专题: 有机物的化学性质及推断. 分析: (1)根据酯化反应是酸与醇类间的反应判断有机物甲中含有的官能团; (2)由题意可知,甲中含有羟基,甲蒸气对氢气的相对密度是29,相同条件下的气体密度之比等于其相对分子质量之比,所以甲的相对分子质量为58,根据n=计算5.8g甲的物质的量,根据质量守恒计算参加反应的氧气的质量,根据原子守恒计算甲分子中C、H原子数目,判断甲是否含有氧元素,比较计算甲分子中氧原子数目,据此确定甲的分子式,结合甲的结构特点确定其结构简式; (3)能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基,且有2种一硝基取代物,苯环上有2个不同取代基且处于对位位置符合,据此写出其结构简式; (4)苯酚和氢氧化钠或钠反应生成苯酚钠,催化剂条件下,乙和氯气反应生成丙,丙和苯酚钠反应生成,结合反应信息可知,丙是ClCH2COOH,故乙为乙酸,CH2=CH﹣CH2﹣OH和发生酯化反应生成菠萝酯. 解答: 解:(1)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物,由于苯氧乙酸中含有羧基,所以化合物甲中一定含有官能团羟基, 故答案为:羟基; (2)由题意可知,甲中含有羟基,甲蒸气对氢气的相对密度是29,相同条件下的气体密度之比等于其相对分子质量之比,所以甲的相对分子质量为58,5.8g甲的物质的量==0.1mol, 质量守恒可知,参加反应的氧气的质量=0.3mol×44g/mol+0.3mol×18g/mol﹣5.8g=12.8g,氧气物质的量==0.4mol, 根据氧原子守恒,可知5.8g甲中n(O)=0.3mol×2+0.3mol﹣0.4mol×2=0.1mol, 根据原子守恒可知,甲分子中N(C)===1, =3、N(H)==6、N(O)故甲的分子式为C3H6O,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是CH2=CH﹣CH2﹣OH, 故答案为:CH2=CH﹣CH2﹣OH;
(3)能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基,且有2种一硝基取代物,说明苯环上有2个取代基且处于对位位置,所以其同分异构体是、、, 故答案为:、等; (4)苯酚和氢氧化钠或钠反应生成苯酚钠,催化剂条件下,乙和氯气反应生成丙,丙和苯酚钠反应生成,结合反应信息可知,丙是ClCH2COOH,故乙为乙酸,CH2=CH﹣CH2﹣OH和发生酯化反应生成菠萝酯, ①苯酚具有酸性但酸性弱于醋酸、碳酸,所以苯酚能和碳酸钠、氢氧化钠反应生成苯酚钠,不能和醋酸钠、碳酸氢钠反应, 故选:ac; ②通过以上分析知,其结构简式为:ClCH2COOH,反应Ⅱ属于取代反应, 故答案为:ClCH2COOH;取代反应; ③在催化剂、加热条件下,CH2=CH﹣CH2﹣OH和生成菠萝酯,反应方程式为:发生酯化反应, 故答案为:. 点评: 本题考查有机物的推断,需要学生对给予的信息进行利用,较好的考查学生的阅读能力、自学能力,题目难度中等,(4)注意根据有机物的结构与反应信息确定丙的结构突破口,答题时注意把握题给信息,注意养成仔细审题的良好习惯. 19.(13分)(2014•金凤区校级一模)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如图:
依据图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 2Cl﹣2e═Cl2↑ ;与电源负极相连的电极附近,溶液pH值 升高 .(选填:不变、升高或下降)
﹣2+2+2+2(2)工业食盐含Ca、Mg等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为 Ca+CO3﹣2+
═CaCO3↓、Mg+2OH═Mg(OH)2↓ ;
2﹣2﹣
(3)如果粗盐中SO4含量较高,必须添加钡试剂除去SO4,该钡试剂可以是 ac (选填a、b、c多选倒扣分)
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
2+2+2﹣
(4)为有效除去Ca、Mg、SO4,加入试剂的合理顺序为 bc (选填a、b、c多选倒扣分)
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3 c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过 蒸发 、冷却、 过滤 (填写操作名称)除去NaCl.
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为 NaCl+H2ONaClO+H2↑或2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+NaOH、﹣﹣
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O . 考点: 电解原理;粗盐提纯. 专题: 电化学专题. 分析: (1)电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近生成氢氧化钠; (2)用可溶性的碳酸钠除去钙离子,用NaOH除去镁离子; (3)除杂试剂要求不引入新的杂质; (4)有效除去Ca、Mg、SO4,应注意碳酸钠在钡试剂之后. (5)根据氯化钠的溶解度随温度变化不大的特征进行分析; (6)根据反应物和生成物写出反应方程式. ﹣﹣解答: 解:(1)电解食盐水,与正极相连为阳极,生成氯气,该电极反应为2Cl﹣2e═Cl2↑,与电源负极相连为阴极,生成氢气和NaOH,生成碱,所以pH升高, 故答案为:2Cl﹣2e═Cl2↑;升高; 2+2+2+2(2)Ca、Mg等杂质与碳酸钠、NaOH反应转化为沉淀,离子反应分别为Ca+CO3﹣﹣2+═CaCO3↓、Mg+2OH═Mg(OH)2↓, ﹣2+2﹣2+故答案为:Ca+CO3═CaCO3↓、Mg+2OH═Mg(OH)2↓; 2﹣2﹣(3)如果粗盐中SO4含量较高,必须添加钡试剂除去SO4,该钡试剂选择的原则是不引入难以除去的杂质离子; a.Ba(OH)2 ,加入过量试剂可以除去硫酸根离子,过量氢氧根离子在最后加盐酸除去,故a符合; b.Ba(NO3)2,加入过量试剂,硝酸根离子不能除去,引入杂质离子硝酸根,故b不符合; c.BaCl2,加入过量试剂硫酸根离子全部沉淀,氯离子不是杂质离子,故c符合; 故选ac; (4)有效除去Ca、Mg、SO4,应注意碳酸钠在钡试剂之后,是为除去过量的
2+2+2﹣﹣﹣2+2+2﹣钡离子,显然选项bc符合,故答案为:bc; (5)因为氯化钠的溶解度随着温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂结晶的方法,然后过滤制得晶体,从而除去氢氧化钠中的氯化钠,故答案为:蒸发;过滤; (6)若氯气和氢氧化钠充分接触,产物仅是次氯酸钠和氢气,则发生的反应为 NaCl+H2ONaClO+H2↑,或2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+NaOH、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O, 故答案为:NaCl+H2ONaClO+H2↑或2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+NaOH、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O. 点评: 本题考查粗盐提纯及电解原理,明确发生的离子反应及电解反应是解答的关键,注意除杂不能引入新的杂质及试剂的添加顺序,题目难度中等. 20.(10分)(2013秋•阜阳校级期中)《环球时报》美国特约记者文章:一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料多年来风靡美国,近期在我国饮料市场中越来越受人们青睐.ACV是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,它具有明显药效的健康食品,有解毒、降脂、减肥和止泻功能.苹果酸是这种饮料的主要酸性物质.分离提纯后的化学分析如下:
(1)元素分析证明该酸只含C、H、O三种元素,其中C、H、O的质量比为:24:3:40;该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍.
(2)0.l mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2,与足量金属Na反应放出3.36L H2(气体体积均已折算为标准状况下的体积). (3)该酸分子结构中没有支链. 请回答下列问题:
(1)该酸的分子式为 C4H6O5 .
(2)写出该酸在一定条件下分子内脱水生成不饱和脂肪酸的反应化学方程式
HOOCCH=CHCOOH+H2O (3)写出该酸与足量NaHCO3反应的化学方程式:
+2NaHCO3→+2H2O+2CO2↑ (4)写出该酸在一定条件下,每两个分子发生分子间脱水生成环酯的结构简式(仅要求写
出两种,多写不给分): ,
(或
考点: 有机物的推断. 分析: 该酸中C、H、O的质量比为24:3:40,原子个数比为:) .
::=4:6:5,其
最简式为C4H6O5,该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍,相对分子质量为:67×2=134,由于最简式C4H6O5的式量为:12×4+6+16×5=134,则该酸分子式为:C4H6O5;0.lmol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2,二氧化碳的物质的量为:=0.2mol,说明该酸分子中含有两个羧基;0.1mol该酸与足量金属Na反应放出3.36LH2,氢气的物质的量为:=0.15mol,说明该酸中含有2个羧基外,还应该含有1个羟基,又由于其分子中不含支链,则该酸的结构简式为:,据此进行解答. 解答: 解:该酸中C、H、O的质量比为24:3:40,原子个数比为:::=4:6:5,其最简式为C4H6O5,该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍,相对分子质量为:67×2=134,由于最简式C4H6O5的式量为:12×4+6+16×5=134,则该酸分子式为:C4H6O5;0.lmol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48L CO2,二氧化碳的物质的量为:=0.2mol,说明该酸分子中含有两个羧基;0.1mol该酸与足量金属Na反应放出3.36LH2,氢气的物质的量为:=0.15mol,说明该酸中含有2个羧基外,还应该含有1个羟基,又由于其分子中不含支链,则该酸的结构简式为:, (1)根据分析可知,该酸分子式为:C4H6O5, 故答案为:C4H6O5; (2)分子中含有羧基和羟基,在一定条件下分子内脱水生成不饱和脂肪酸:HOOCCH=CHCOOH,该反应化学方程式为:HOOCCH=CHCOOH+H2O, 故答案为:(3)+2NaHCO3→故答案为:+2NaHCO3→ HOOCCH=CHCOOH+H2O; +2H2O+2CO2↑, +2H2O+2CO2↑; (4)分子中含有两个羧基、1个羟基,在一定条件下每两个分子发生分子间脱水生成环酯,生成产物的结构简式有:
、、, 故答案为:;(或). 点评: 本题考查有机推断,题目难度中等,注意熟练掌握常见有机物结构与性质,根据题中信息确定该酸的分子式、结构简式为解答关键,试题侧重考查学生达到分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力;(4)为难点,注意正确书写两分子该酸生成环酯的结构简式.
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