资源描述
2024-2025学年江苏省江安高级中学高二化学第二学期期末教学质量检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列有机物不能用于杀菌、消毒的是
A.苯酚溶液 B.乙醇溶液 C.甲醛溶液 D.乙酸乙酯
2、同温同压下,三个容积相同的烧瓶内分别充满了干燥的NH3、HCl、NO2气体,然后分别用水作喷泉实验,假设烧瓶内的溶质不散逸,则三种溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A.无法比较 B.2∶2∶3 C.3∶3∶ 2 D.1∶1∶1
3、化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法正确的是
A.造成光化学烟雾的罪魁祸首是开发利用可燃冰
B.石油分馏得到的天然气属于清洁燃料,应大力推广使用
C.工业废水经过静置、过滤后排放,符合绿色化学理念
D.聚乙烯、聚氯乙烯都是由高分子化合物组成的物质,属于混合物
4、往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为
A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2
C.V1/(V2-V1) D.V2/V1
5、一定量的某饱和一元醛发生银镜反应,析出银21.6g,等量的此醛完全燃烧时,生成的水为5.4g,则该醛可能是( )
A.丙醛
B.乙醛
C.丁醛
D.甲醛
6、下列说法正确的是
A.道尔顿、汤姆生、卢瑟福和门捷列夫对原子结构模型的建立作出了卓越的贡献
B.3f能级中最多可容纳14个电子
C.若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1,它违背了洪特规则
D.s轨道的电子云形状为圆形的面,若2s的电子云半径比1s电子云半径大说明2s能级的电子比1s的多
7、正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中‘‘虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是
A.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B.含1 molH3BO3的晶体中有3 mol氢键
C.分子中B、O最外层均为8e-稳定结构
D.B原子杂化轨道的类型为sp2,同层分子间的主要作用力是范德华力
8、中国不少古诗词清晰描绘了当时人民的生活和社会的发展,如刘禹锡的浪淘沙“日照澄州江雾开,淘金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识正确的是
A.“沙中浪底来”指的是金的氧化物 B.淘金原理与化学上的萃取一致
C.雾的分散质粒子直径范围是1-100nm D.沙子的主要成分是Si
9、下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中:HCO、Cl-、H+、Na+
B.常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1溶液中:NH、K+、CO、SO
C.在c(HCO)=0.1 mol·L-1的溶液中:NH、AlO、Cl-、NO
D.常温下, =0.1 mol·L-1的溶液中:K+、NH3·H2O、SO、NO
10、工业上从海水中提取溴单质时,可用纯碱溶液吸收空气吹出的溴,发生反应:
(I )3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2;
(II )5NaBr+NaBrO3 +3H2SO4 ===3Na2SO4 +3Br2+3H2O
下列有关判断正确的是
A.反应I中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
B.溴元素由化合态转化成游离态时一定发生了还原反应
C.反应Ⅱ中生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移
D.氧化还原反应中化合价变化的元素一定是不同种元素
11、用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y 是碳棒)。下列判断正确的是
A.X 电极为正极
B.Y 电极为阳极
C.X 电极表面发生氧化反应
D.Y 电极表面有氯气生成
12、下列物质溶于水中,因水解而使溶液呈碱性的是
A.NaO B.NaOH C.Na2SO4 D.Na2CO3
13、下列常用实验仪器中,能直接加热的是( )
A.分液漏斗 B.普通漏斗 C.蒸馏烧瓶 D.试管
14、1.0L碳原子数相等的气态烷烃和气态烯烃组成的混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0LCO2和2.6L水蒸气,则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(气体体积均在相同状况下测定)
A.1:1 B.1:3 C.4:3 D.3:2
15、春节期间很多人喜欢相互发送祝福的话语,比如一种“本宝宝福禄双全”的有机物被化学爱好者大量转发,其结构为,该物质的同分异构体中具有“本宝宝福禄双全”谐音且“福禄”处于对位的有机物有
A.3种 B.4种 C.6种 D.9种
16、下列说法不正确的是( )
A.异丙苯()中所有碳原子都处于同一平面上
B.乙烯与乙醇都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.、与互为同分异构体
D.苯的硝化和乙酸的酯化反应都是取代反应
二、非选择题(本题包括5小题)
17、A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知:
(1)发生缩聚形成的高聚物的结构简式为__________;D-E的反应类型为__________。
(2)E-F的化学方程式为____________________。
(3)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是________________(写出结构简式)。
(4)等物质的量的分别与足量NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应, 消耗NaOH、Na2CO3 、NaHCO3的物质的量之比为________________;检验的碳碳双键的方法是________________(写出对应试剂及现象)。
18、下图中的A、B、C、D、E、F、G均为有机物(有些物质未写出)
据上图回答问题:
(1)A的结构简式_______,D的名称是__________。
(2)反应①③④的反应类型分别为_____________、____________和__________。
(3)除去F中杂质C、D时,最后要用分液的方法进行混和物的分离,F产物从分液漏斗的_______ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)写出反应②的反应方程式为_________________________________。
19、实验室需要0.1 mol·L-1 NaOH溶液450 mL和0.3 mol·L-1硫酸溶液480 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图是已提供仪器,配制上述溶液均需用到的玻璃仪器是________(填选项)。
(2)下列操作会使配制的NaOH溶液浓度偏低的是__________。
A 称量NaOH所用砝码生锈
B 选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C 定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线
D 定容时俯视刻度线
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为________g。
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为__________mL(计算保留一位小数)。
20、青蒿素是只含碳、氢、氧三元素的有机物,是高效的抗疟药,为无色针状晶体,易溶于乙醚中,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,已知乙醚沸点为35℃,从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,以乙醚浸取法的主要工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)选用乙醚浸取青蒿素的原因是______。
(2)操作I需要的玻璃仪器主要有:烧杯、玻璃棒和________ ,操作Ⅱ的名称是__________,操作Ⅲ利用青蒿素和杂质在同一溶剂中的溶解性差异及青蒿素溶解度随温度变化较大的原理提纯,这种方法是______________。
(3)通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成,如图所示的是用燃烧法确定青蒿素分子式的装置:
A. B. C. D. E.
①按上述所给的测量信息,装置的连接顺序应是_____________。(装置可重复使用)
②青蒿素样品的质量为28.2g,用连接好的装置进行试验,称得A管增重66g,B管增重19.8g,则测得青蒿素的最简式是_____________。
③要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是_________,可用__________仪进行测定。
21、科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol;3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol,CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________。
(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中,均分别充入1molCO 和2mo1H2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。
①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______(填序号)。
②0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。(保留两位有效数字)
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,平衡常数最小的是容器___________。(填序号)
(3)CO用于工业冶炼金属,在不同温度下用CO 还原四种金属氧化物,达到平衡后气体中lg与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是_____(填字母)。
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触面积,减少尾气中CO的含量
B.CO用于工业冶炼金属铬(Cr)时,还原效率不高
C.工业冶炼金属铜(Cu) 时,600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大
D.CO还原PbO2的反应△H>0
(4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式_________;每消耗6.4g甲醇转移的电子数为____。
(5)一定条件下,用甲醇与一氧化碳反应合成乙酸可以消除一氧化碳污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后,若溶液呈中性,用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】分析:能使蛋白质变性的物质可用于杀菌消毒,据此解答。
详解:A. 苯酚溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,A错误;
B. 乙醇溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,B错误;
C. 甲醛溶液能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,C错误;
D. 乙酸乙酯不能使蛋白质变性,不能用于杀菌消毒,D正确。答案选D。
点睛:掌握常见有机物的性质是解答的关键,蛋白质受热、酸、碱、重金属盐、甲醛、紫外线作用时蛋白质可发生变性,失去生理活性,注意变性是不可逆的。
2、D
【解析】
在容积相同的三个烧瓶内,分别充满干燥的NH3、HCl与NO2气体,所以V(NH3):V(HCl):V(NO2)=1:1::1,同条件下,体积之比等于物质的量之比,所以n(NH3):n(HCl):n(NO2)=1:1:1.令n(NH3)=1mol、n(HCl)=1mol、n(NO2)=nmol,各自体积为V(NH3)=V(HCl)=V(NO2)=VL,对于氨气,溶液体积等于氨气气体体积,所以c(NH3)==mol/L;对于氯化氢,溶液体积等于氯化氢气体体积,所以c(HCl)==mol/L;对于二氧化氮,与水发生反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,根据方程式可知溶液体积为二氧化氮体积的,生成的硝酸的物质的量为二氧化氮物质的量的,所以c(HNO3)==mol/L,所以c(NH3):c(HCl):c(HNO3)=1:1:1,故选D。
点睛:解答本题的关键是明白溶液体积与气体体积的关系,注意氨气溶于水主要以一水合氨形式存在,但溶质仍为氨气。氨气、氯化氢溶于水形成溶液,溶液体积等于气体体积,二氧化氮溶于水,发生反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,由方程式可知形成硝酸溶液体积等于NO2体积的。
3、D
【解析】
A. 氮的氧化物是造成光化学烟雾的主要原因,可燃冰的主要成分是甲烷,开发利用可燃冰不会造成光化学烟雾,A错误;
B. 石油分馏得到C4以下石油气(主要成分为丙烷、丁烷)、汽油(成分为C5~C11的烃混合物)、煤油(成分为C11~C16的烃混合物)、柴油(成分为C15~C18的烃混合物)、重油(成分为C20以上烃混合物)等,不能得到天然气,B错误;
C. 工业废水经过静置、过滤后只会将泥沙等固体杂质除去,并未除去重金属离子,会对环境造成污染,不符合绿色化学的理念,C错误;
D. 聚乙烯和聚氯乙烯都是高分子化合物,每一条高聚物分子链的聚合度n都不同,聚乙烯和聚氯乙烯不可能只由一条链构成,所以高分子化合物是混合物,D正确;
故合理选项为D。
4、C
【解析】
当溶液中有两种或两种以上的离子可以与银离子产生沉淀时,溶解度小的沉淀先生成,由于AgI的溶解度小于AgCl,故反应可分为两阶段,第一阶段是I-与Ag+反应产生AgI沉淀,第二阶段是Cl-与Ag+生成AgCl沉淀,结合图像,I-、Cl-消耗的AgNO3溶液的体积比为V1:(V2-V1),则I-与Cl-物质的量之比为V1:(V2-V1),c(I-)/c(Cl-)= V1:(V2-V1),答案为C。
5、A
【解析】
饱和一元醛的通式是CnH2nO,根据关系式:-CHO---2Ag可知,根据生成金属银的量可以获知醛的物质的量,然后根据生成水的质量结合氢原子守恒可以获得H的个数,进而确定分子式即可。
【详解】
n(Ag)=21.6/108=0.2mol ,醛基和银的关系-CHO---2Ag,则n(-CHO)=0.1mol,即饱和一元醛的物质的量为0.1mol,点燃生成水的物质的量n(H2O)=5.4/18=0.3mol, n(H)=0.6 mol,1mol该醛含有氢原子数目为6mol,根据饱和一元醛的通式是CnH2nO,所以分子式为C3H6O,为丙醛,A正确;正确选项A。
饱和一元醛的通式是CnH2nO,发生银镜反应,关系式:-CHO---2Ag;但是甲醛结构特殊,1个甲醛分子中相当于含有2个醛基,发生银镜反应,关系式:HCHO---4Ag,解题时要关注这一点。
6、C
【解析】
A. 门捷列夫的贡献在于其对元素周期表的描绘及元素周期律的研究,不是原子结构模型的建立,A错误;
B. 第3电子层不含f轨道,B错误;
C. 洪特规则为基态多电子原子的电子总是首先按照自旋态相同、单独地填入简并轨道,15P原子的电子排布式正确写法为1s22s22p63s23px13py13pz1,C正确;
D. s电子云的大小与能层有关,与电子数无关,ns能级上最多容纳2个电子,D错误;
故合理选项为C。
洪特规则是指电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,因为这种排布方式原子的总能量最低。
7、B
【解析】A.稳定性是化学性质,取决于化学键的强弱,氢键是属于分子间作用,与分子的稳定性无关,故A错误;B.一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键,故B正确;C.硼原子最外层只有3个电子,与氧原子形成3对共用电子对,因此B原子不是8e-稳定结构,故C错误;D.层内的H3BO3分子之间主要通过氢键相连,故D错误;故选B。
点睛:注意把握氢键的形成以及对物质的性质的影响,把握氢键与化学键、分子间作用力的区别。氢键是分子间作用力的一种,F、O、N的电负性较强,对应的氢化物分子之间能形成氢键,氢键的存在,多数物质的物理性质有显著的影响,如熔点、沸点,溶解度,粘度,密度等,存在氢键的物质,水溶性显著增强,分子间作用力增强,熔沸点升高或降低。关于氢键需要注意以下三点:①有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键。②一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性。③分子内氢键基本上不影响物质的性质。
8、C
【解析】
A.金的化学性质稳定,可以以单质的形式存在于自然界,“沙中浪底来”指的是金单质,A错误;
B. 沙里淘金的原理是:金子的密度比沙子的密度大得多,在水的冲击下沙粒被水流带走,而金就留在容器里,不是萃取原理,B错误;
C.雾属于胶体,分散质粒子的直径范围是1~100nm,C正确;
D.沙子的主要成分为二氧化硅,D错误;
答案选C。
9、D
【解析】A. HCO与H+不能大量共存,而且HCO不能大量存在于c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中,A不正确;B. 常温下,由水电离出的c(H+)=10-14mol·L-1溶液中,水的电离受到了强酸或强碱的抑制,溶液可能显酸性、也可能显碱性,NH不能大量存在于碱性溶液中,CO不能大量存在于酸性溶液中,B不正确;C. 在c(HCO)=0.1 mol·L-1的溶液中,AlO不能大量存在,这两种离子会发生反应,生成碳酸根离子和氢氧化铝沉淀,C不正确;D. 常温下, =0.1 mol·L-1的溶液显碱性,K+、NH3·H2O、SO、NO等4种粒子可以大量共存,D正确。本题选D。
10、C
【解析】
A. (I)3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2中溴为氧化剂和还原剂,其中做氧化剂的为2.5mol,做还原剂的溴为0.5mol,故二者比例为5:1,故错误;B. 溴元素由化合态转化成游离态时化合价可能降低也可能升高,可能发生氧化反应或还原反应,故错误;C. 反应Ⅱ5NaBr+NaBrO3 +3H2SO4 ===3Na2SO4 +3Br2+3H2O中溴化钠中的溴从-1价升高到0价,溴酸钠中溴从+5价降低到0价,所以生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移,故正确;D.在氧化还原反应中肯定有元素化合价变化,可能是一种元素也可能是不同的元素,故错误。故选C。
11、C
【解析】
A.X电极连接电源的正极,应为阳极,A错误;
B.Y电极连接电池的负极,应为阴极,B错误;
C.X电极为阳极,X溶液里的Cl-在电极表面发生氧化反应生成氯气,C正确;
D.Y电极表面H+得电子发生还原反应,生成氢气,D错误;
答案为C。
12、D
【解析】
分析:本题考查的是盐类的水解,难度不大。
详解:A.氧化钠溶于水生成氢氧化钠,属于碱,不能水解,故错误;B.氢氧化钠属于碱,不能水解,故错误;C.硫酸钠属于强酸强碱盐,不能水解,故错误;D.碳酸钠属于强碱弱酸盐,水解显碱性,故正确。故选D。
点睛:注意盐类水解,酸和碱不能水解,且盐含有弱的部分才能水解。
13、D
【解析】
A. 分液漏斗不能加热,A错误;
B. 普通漏斗不能加热,B错误;
C. 蒸馏烧瓶需要垫有石棉网才能加热,属于间接加热,C错误;
D. 试管可以直接在酒精灯加热,D正确;
故合理选项为D。
14、D
【解析】
根据气体体积比等于物质的量比分析,气态烃与二氧化碳或水的比例为1:2.0:2.6,则说明烃的平均分子式为C2H5.2,则可能是乙烷和乙烯的混合物,用氢原子计算其比例关系,假设烷烃的物质的量为xmol,烯烃的物质的量为ymol,(6x+4y)/(x+y)=5.2,解x:y=3:2,故选D。
15、B
【解析】
其同分异构体中,F、Cl处于苯环的对位, 2个醛基的位置取代在1、2时,一种;取代在1、3和2、4时,各一种;在1、4时,一种,共计4种,答案为B
16、A
【解析】
A、苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,而两个甲基中最多有一个C原子和苯环共平面,即异丙苯中不可能所有碳原子共平面,选项A不正确;
B、乙烯与乙醇都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,选项B正确;
C、、与分子式均为C5H6,结构不同,互为同分异构体,选项C正确;
D、苯的硝化和乙酸的酯化反应都是取代反应,选项D正确。
答案选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 取代反应 1:1:1 加入溴水,溴水褪色
【解析】
B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,A为C3H6,A发生加成反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C,C结构简式为;A发生反应生成D,D发生水解反应生成E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH、D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为,F发生取代反应生成G,
G发生信息中反应得到,则G结构简式为。
(1)发生缩聚形成的高聚物的结构简式为;D发生水解反应或取代反应生成E,故D-E的反应类型为水解反应或取代反应;
(2)E-F的化学方程式为;
(3)B的同分异构体中,与B具有相同官能团(酯基和碳碳双键)且能发生银镜反应则含有甲酸酯的结构,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是;
(4)中只有羧基能与NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应,等物质的量的分别与足量NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应, 消耗NaOH、Na2CO3 、NaHCO3的物质的量之比为1:1:1;利用碳碳双键的性质,检验的碳碳双键的方法是加入溴水,溴水褪色。
18、 乙醇 水解反应(取代反应) 酯化反应(取代反应) 消去反应 上口倒出 +H2O
【解析】
由E的结构可推知B为,D的分子式为C2H6O,在浓硫酸、170℃条件下得到G(C2H4),则D为CH3CH2OH,G为CH2=CH2,C与D在浓硫酸、加热条件下得到F,结合F的分子式可知,F应为酯,则C为CH3COOH,F为CH3COOCH2CH3,A水解、酸化得到B、C、D,则A为,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:A为, B为,C为CH3COOH, D为CH3CH2OH,E为,F为CH3COOCH2CH3,G为CH2=CH2。
(1)根据上面的分析可知,A为,D为CH3CH2OH,D的名称是乙醇;
(2)根据上面的分析可知,反应①为酯的水解反应(取代反应),③为酯化反应(取代反应),④为消去反应;
(3)F为CH3COOCH2CH3,C为CH3COOH,D为CH3CH2OH,由于F的密度小于水,乙醇、乙酸都溶于水,所以用分液的方法分离混合物,F产物在上层,要从分液漏斗的上口倒出;
(4)反应②是发生分子内的酯化反应,反应的反应方程式为+H2O。
本题考查有机物的推断的知识,主要是酯的水解反应、酯化反应、醇的消去反应,掌握各类官能团的性质与转化是本题解答的关键。注意根据转化关系中E的结构以及D、G的分子式进行推断。
19、BDEC2.08.2
【解析】
(1)根据配制一定物质的量浓度溶液用到仪器选择;
(2)分析不当操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C=进行误差分析,凡是能够使n增大,或者使V减小的操作,都会使C偏大;凡是能够使n减小,V增大的操作都会使C偏小;凡是不当操作导致实验失败且无法补救的,需要重新配制;
(3)依据n=cv计算需要的氢氧化钠的物质的量,m=nM计算氢氧化钠的质量;
(4)根据c=计算浓硫酸的浓度,再根据浓硫酸稀释前后溶质的物质的量不变计算,计算浓硫酸的体积。
【详解】
(1)配制一定物质的量浓度溶液用到仪器:托盘天平、量筒、500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等;
故答案为:BDE;
(2) A称量NaOH所用砝码生锈,称取的氢氧化钠的质量增多,n偏大,则浓度偏高,故A不选;
B. 选用的容量瓶内有少量蒸馏水,对溶液的体积不会产生影响,所配溶液准确,故B不选;
C. 定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线,相当于多加了水,溶液的体积偏大,浓度偏小,故C选;
D. 定容时俯视刻度线,使溶液的体积偏小,浓度偏大,故D不选;
故选:C。
(3) 0.1mol/LNaOH溶液450mL,需选择500ml的容量瓶,0.1mol/LNaOH溶液500mL中含有的氢氧化钠的物质的量为:0.1mol/L×0.5L=0.05mol,需要氢氧化钠的质量为:40g/mol×0.05mol=2.0g,
故答案为:2.0;
(4) 质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的浓度为:c=1000×1.84×98%÷98=18.4mol/L,浓硫酸稀释前后溶质的物质的量不变,设浓硫酸的体积为V,所以18.4mol/L×V=0.3mol/L×0.5L,得V=0.0082L=8.2ml,
故答案为:8.2。
一定物质的量浓度溶液的配制需要使用容量瓶,实验室中容量瓶的规格一般有50ml,100ml,250ml,500ml,1000ml,所配溶液的体积应该选用相应规格的容量瓶。
20、青蒿易溶于乙醚,两者的沸点差异大,有利于蒸馏 普通漏斗 蒸馏 重结晶 DCEBAA C15H22O5 样品的摩尔质量 质谱
【解析】
(1)青蒿干燥破碎后,加入乙醚萃取,经操作I获得提取液和残渣,实现固液分离,所以操作I应为过滤;经操作Ⅱ获得乙醚和粗品,则操作Ⅱ应为蒸馏;操作Ⅲ利用青蒿素和杂质在同一溶剂中的溶解性差异及青蒿素溶解度随温度变化较大的原理提纯,则此操作为重结晶。
(2)确定装置的连接顺序时,首先应清楚实验的目的及各装置的作用。实验的目的是采用燃烧法确定有机物的化学式,即测定燃烧生成CO2和H2O的质量,但制取O2时,会产生水蒸气,装置内存在空气,装置末端导管口会进入空气。为解决这些问题,且兼顾实验后续的称量操作,装置应从D开始,连接C、E,再连接B(吸收水蒸气)、A(吸收CO2),再连接A(防止空气中的水蒸气和CO2进入前面的A、B装置内,对实验结果产生影响)。另外,应先连接D、E、C,制O2且通气一段时间后才连接B、A、A,然后再用电炉加热E中装置,目的是尽可能排尽装置内的空气。
【详解】
(1)青蒿素易溶于乙醚,在水中几乎不溶,且沸点低,易与产品分离,所以选用乙醚浸取青蒿素的原因是青蒿素易溶于乙醚,两者的沸点差异大,有利于蒸馏。答案为:青蒿素易溶于乙醚,两者的沸点差异大,有利于蒸馏;
(2)操作I为过滤操作,需要的玻璃仪器主要有:烧杯、玻璃棒和普通漏斗;经操作Ⅱ获得乙醚和粗品,则利用了乙醚的沸点低的性质,所以操作Ⅱ的名称是蒸馏;操作Ⅲ利用青蒿素和杂质在同一溶剂中的溶解性差异及青蒿素溶解度随温度变化较大的原理提纯,这种方法是重结晶。答案为:普通漏斗;蒸馏;重结晶;
(3)①由以上分析可知,装置的连接顺序应是DCEBAA。答案为:DCEBAA;
②n(CO2)==1.5mol,n(H2O)==1.1mol,则有机物中含O的物质的量为n(O)==0.5mol,从而得出青蒿素的最简式是C15H22O5。答案为:C15H22O5;
③由最简式确定分子式时,还必须知道的数据是样品的摩尔质量或相对分子质量,可用质谱仪进行测定。答案为:样品的摩尔质量;质谱。
在确定仪器的连接顺序时,应先弄清实验目的,采用哪些操作,存在哪些潜在的问题,如何去解决,从而确定仪器连接的先与后,以便克服不足,尽可能减少实验操作误差。
21、3CO(g)+6H2(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H=-301.3kJ/mol Ⅲ 0.067 mol/(L·min) Ⅲ BC CH3OH-6e-+8OH—=CO32-+6H2O 1.2NA(1.2×6.02×1023) 2×10-7b/(a-2b)
【解析】
(1)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol;②3CH3OH(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)△H2=-31.0kJ/mol;盖斯定律计算①×3+②得到CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式;
(2)①温度越高反应速率越快,达到平衡状态时需要时间越短,反应已经达到平衡状态的是Ⅲ;
②利用三段式求出反应生成的甲醇的物质的量浓度,再根据v=计算;
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,该反应为放热反应,温度越低,反应向正方向进行的程度越大;
(3)A.增高炉的高度,增大CO与铁矿石的接触,不能影响平衡移动,CO的利用率不变;B.由图象可知用CO工业冶炼金属铬时,一直很高,说明CO转化率很低,故不适合;C.由图象可知温度越低越小,故CO转化率越高;D.CO还原PbO2的反应,达到平衡后升高温度,升高;
(4)由反应可知,负极上甲醇失去电子生成碳酸钾,根据电子与甲醇的物质的量关系计算。
(5)溶液等体积混合溶质浓度减少一半,醋酸电离平衡常数与浓度无关,结合概念计算。
【详解】
(1)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol;②3CH3OH(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)△H2=-31.0kJ/mol;盖斯定律计算①×3+②得到CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式:3CO(g)+6H2(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)△H=-301.3kJ/mol;
(2)①三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变.当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示,温度越高反应速率越快,达到平衡时间越短,其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态,最有可能是Ⅲ,是平衡后升温平衡逆向进行,氢气含量最大;
②设反应生成的甲醇为xmol/L,
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
开始(mol/L):0.5 1 0
转化(mol/L):x 2x x
平衡(mol/L):0.5-x 1-2x x
到5min时,氢气的体积分数为0.4,则=0.4,解得:x=mol/L,容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=═0.067mol/(L•min);
③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,该反应为放热反应,升温平衡逆向进行,Ⅲ平衡常数最小;
(3)A.增高炉的高度,增大CO与铁矿石的接触,不能影响平衡移动,CO的利用率不变,故A错误;B.由图象可知用CO工业冶炼金属铬时,一直很高,说明CO转化率很低,故B正确;C.由图象可知温度越低,越小,故CO转化率越高,工业冶炼金属铜(Cu) 时,600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大,故C正确;D.CO还原PbO2的反应,达到平衡后升高温度,升高,即升高温度,CO的含量增大,说明平衡逆向移动,此反应的△H<0;故答案为BC;
(4)电池反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O.该电池负极是甲醇失电子生成碳酸钾,图中分析可知b电极为正极,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,每消耗6.4g甲醇即0.2mol,转移电子的物质的量为1.2mol,即 1.2NA(1.2×6.02×1023);(5)通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol/L,溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K===。
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
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