资源描述
2025年山东省实验中学化学高一第一学期期中学业水平测试模拟试题
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、同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,下列叙述中错误的是
A.质量比4∶3 B.电子数比1∶1
C.密度比4∶3 D.氧原子数比2∶3
2、党的十九大报告中提出:大力度推进生态文明建设,全党全国贯彻绿色发展理念的自觉性和主动性显著增强忽视生态环境保护的状况明显改变。建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。下列关于绿地作用和保护说法中错误的是
A.绿地可以保持水土,减少水土流失
B.绿地可以调节气候,减少空气中PM2.5含量
C.绿地可以吸收二氧化碳,转化生成氧气
D.为减少园林绿地中病虫害,大量使用杀虫剂解决问题
3、从元素的化合价分析,下列物质中不能作还原剂的是
A.NH3 B.S2— C.Na+ D.Fe2+
4、下列说法中正确的是( )
A.1 mol氧含有6.02×1023个微粒 B.阿伏加德罗常数数值约等于6.02×1023
C.硫的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.CO2的摩尔质量为44 g
5、下列离子方程式书写正确的是
A.醋酸与氨水反应:CH3COOH+NH3•H2O═CH3COO-+NH4++ H2O
B.氯气跟水反应:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C.钠跟水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
D.硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
6、在2KMnO4==2K2MnO4 + MnO2 + O2↑中,KMnO4所起的作用是
A.氧化剂 B.既不是氧化剂又不是还原剂
C.还原剂 D.既是氧化剂又是还原剂
7、将定量的Na2CO3和NaHCO3的混合物加热到不再放出气体时,收集到CO2 a L,冷却后向残余物中加入足量盐酸又收集到CO2 2a L (体积均在标准状况下测定)。则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
8、现有以下物质:①NaCl晶体、②液态HCl、③CaCO3固体、④熔融KCl、⑤蔗糖、⑥铜、⑦CO2、⑧H2SO4、⑨KOH固体、⑩浓盐酸。下列说法正确的是
A.以上物质能导电的是④⑥⑩
B.以上物质属于电解质的是①②③④⑧⑨⑩
C.属于非电解质的是②⑤⑦
D.以上物质中,溶于水能够导电的物质是①②④⑤⑦⑧⑩
9、在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是 ( )
A.在某碱性溶液中:Na+、Cl-、SO42-、Cu2+
B.碳酸钠溶液:H+、Na+、Cl-、OH-
C.某无色的溶液:K+、H+、OH-、MnO4-
D.在某酸性溶液中:Cu2+、Na+、SO42-、Cl-
10、在烧杯中加入水和苯(密度:0.88g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50mL,将一小粒金属钠(密度为0.97g·cm-3)投入烧杯中。观察到的现象为( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉
D.钠在苯的液面上反应并四处游动
11、除去镁粉中的少量铝粉,可选用
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液 C.稀盐酸 D.氢氧化钠溶液
12、下列实验操作:① 过滤 ② 分液 ③ 萃取 ④ 蒸馏 不能用于分离相互混溶的溶液的是
A.③和④ B.①和② C.③、④和⑤ D.①、②和③
13、2020 年春节前后,世界各地爆发了新型冠状病毒疫情。在疫情面前,我国人民众志成城,奋力战疫。下列防疫物品的主要成分属于无机物的是( )
A.聚丙烯 B.聚碳酸酯
C.二氧化氯 D.丁腈橡胶
14、在溶液中能大量共存,加入OH-有沉淀析出,加入H+有气体放出的是( )
A.H+、Cu2+、Cl-、CO32- B.Fe3+、K+、SO42-、NO3-
C.Ba2+、Al3+、MnO4-、SO42- D.Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
15、下列关于物质分类的依据不正确的是( )
A.葡萄糖液是溶液,因为其中分散质粒子直径小于 1nm
B.NaOH 是电解质,因为NaOH 溶于水或熔融状态下能导电
C.NaHSO4 是酸,因为NaHSO4 能够电离出H+
D.FeCl2 和FeCl3都是盐酸盐,因为它们都是由 Cl-和金属离子组成的化合物
16、下列化学语言正确的是
A.镁离子的电子式 B.质量数为35的氯原子
C.氧离子的结构示意图 D.氮原子的电子式
二、非选择题(本题包括5小题)
17、某溶液可能含OH-、SO42-、HCO3-、Cl-、Ba2+和Na+。探究小组为了确定该溶液中离子的组成,取该溶液100mL进行以下实验:
(1)填写下表空格
实验操作与现象
实验结论
判断理由
步骤一
加入过量HCl溶液,有气泡产生;
肯定有___、肯定无___。
HCO3-与OH-不共存
步骤二
步骤一中得到标况下的气体22.4L;
HCO3-的物质的量浓度为___mol/L
C元素守恒
步骤三
向上述滤液中加足量Ba(NO3)2溶液,经过滤得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀。
肯定有___、___;肯定无___。
溶液显电中性;SO42-与Ba2+不共存会产生白色沉淀。
(2)步骤三过滤所需玻璃仪器有:烧杯、___、___。
(3)步骤一产生气泡的离子方程式为___,步骤三生成沉淀的离子方程式为:___。
18、有A、B、C、D四种元素,A元素的原子有三个电子层,最外层上有一个电子:B元素-2价阴离子的电子层结构与氩原子相同;C元素的原子核内无中子:D原子核外电子数比A原子核外电子总数多6个。
(1)写出A、B、C、D四种元素的符号:A________、B________、C________、D________。
(2)写出与A的电子层结构相同的两种离子的离子符号________、________。
(3)写出B离子的电子式________________,D原子的结构示意图________________。
19、氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)检验滤液中的的方法是____________。
(2)试剂I的化学式为__________,加入试剂I后,①对应的实验操作是____,①中发生反应的离子方程式为__________。
(3)试剂II的化学式为_________,②中加入试剂II的目的是______。
(4)试剂III的名称是________,③中发生反应的离子方程式为____________。
20、奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”,其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。
操作步骤:
①样品处理:准确称取一定量的固体样品奶粉,移入干燥的烧杯中,经过一系列的处理,待冷却后移入一定体积的容量瓶中。
②NH3的蒸馏和吸收:把制得的溶液(取一定量),通过定氮装置,经过一系列的反应,使氨变成硫酸铵,再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离态,游离氨经硼酸吸收。
③氨的滴定:用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵,由消耗的盐酸标准液计算出总氮量,再折算为粗蛋白含量。
请回答下列问题:
(1)在样品的处理过程中使用到了容量瓶,怎样检查容量瓶是否漏水_________。
(2)在配制过程中,下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大_______。
A.烧杯中溶液转移到容量瓶中时,未洗涤烧杯 B.定容时,俯视刻度线
C.定容时,仰视刻度线 D.移液时,有少量液体溅出
(3)若称取样品的质量为1.5g,共配制100mL的溶液,取其中的20mL,经过一系列处理后,使N转变为硼酸铵然后用0.1mol·L-1盐酸滴定,其用去盐酸的体积为23.0mL,则该样品中N的含量为________。
(滴定过程中涉及到的反应方程式:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3)
(4)一些不法奶农利用“凯氏定氮法”只检测氮元素的含量而得出蛋白质的含量这个检测法的缺点,以便牛奶检测时蛋白质的含量达标,而往牛奶中添加三聚氰胺(C3N6H6)。则三聚氰胺中氮的含量为______。
21、依据A~E几种烃分子的示意图或结构填空。
(1)E的分子式是_____________________。
(2)属于同一物质的是___________(填序号)。
(3)与C互为同系物的是___________(填序号)。
(4)等物质的量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是___________(填序号,下同);等质量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是_____________。
(5)在120℃,下,A和C分别与足量混合点燃,完全燃烧后恢复至初始状态,气体体积没有变化的是______________(填序号)。
(6)C的某种同系物的分子式为,其一氯代物只有一种,该烃的结构简式为______________________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A.同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,物质的量之比为1:1,质量比等于摩尔质量之比,所以质量之比为:64/48=4:3,故A正确;
B.1mol SO2和O3,所含的电子数分别为32NA、24NA,所以同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,所含的电子数之比为:32NA/24NA=4:3,故B错误;
C.依据阿伏加德罗定律,密度之比等于相对分子质量之比,所以SO2和O3的密度之比为:64/48=4:3,故C正确;
D.同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,物质的量之比为1:1,所含的氧原子数之比为:2 NA/3 NA=2:3,故D正确;
本题答案为B。
2、D
【解析】
A.草根能抓住泥土,绿地可以保持水土,减少水土流失,故A正确;B.绿地可以光合作用为生物创造氧气,绿地可以调节气候,吸附灰尘减少空气中PM2.5含量,故B正确;C.绿地可以光合作用为生物创造氧气,故C正确;D.为减少园林绿地中病虫害,大量使用杀虫剂会污染空气和环境,故D错误;故选D。
3、C
【解析】
从元素的化合价分析,元素化合价能够升高,可作还原剂,元素化合价处于最高价,不能再失去电子,不能作还原剂,Na+是稳定结构,+1价是钠元素的最高价,不能再失去电子,不能作还原剂,S2- 可以升价到 0、+4、+6,NH3中氮元素-3价能升高到0价等,Fe2+ 能升高到+3价,它们都可作还原剂。
故选C。
4、B
【解析】
试题分析:A.1mol氧,没有指明是氧原子还是氧气分子,该表示方法不合理,故A错误;B.1mol粒子中含有相应粒子的数目为阿伏伽德罗常数,其近似值为6.02×1023,故B正确;C.硫的摩尔质量为32g/mol,硫的相对原子质量为32,二者的单位不同,故C错误;D.摩尔质量的单位为g/mol,故D错误;故选B。
【考点定位】考查阿伏加德罗常数;摩尔质量
【名师点晴】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断、摩尔质量与相对分子量的关系,注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系,明确摩尔质量与相对原子量的关系,如摩尔质量的单位为g/mol,相对原子量没有单位。
5、A
【解析】试题分析:A、醋酸与氨水反应:CH3COOH+NH3•H2O═CH3COO-+NH4++ H2O,正确;B、次氯酸为弱酸,在离子方程式中应用化学式表示,错误;C、钠跟水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑,电荷不守恒,错误;D、硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓,漏掉氢氧根和铜离子的反应,错误。
考点:考查离子方程式正误判断。
6、D
【解析】
2KMnO4==2K2MnO4 + MnO2 + O2↑反应中Mn元素的化合价降低、O元素的化合价升高,KMnO4既是氧化剂、又是还原剂。
【详解】
A、KMnO4中Mn元素的化合价降低、O元素的化合价升高,KMnO4既是氧化剂、又是还原剂,故A错误;
B、Mn元素的化合价降低,O元素的化合价升高,有元素化合价变化,是氧化还原反应,故B错误;
C、KMnO4中Mn元素的化合价降低、元素的化合价升高,KMnO4既是氧化剂、又是还原剂,故C错误;
D、反应中Mn元素的化合价降低,O元素的化合价升高,KMnO4既是氧化剂、又是还原剂,故D正确。
故选D。
7、B
【解析】
加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠和CO2以及水,反应的方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;碳酸钠和盐酸反应的方程式是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,其中和盐酸反应的碳酸钠包含碳酸氢钠分解生成的碳酸钠,所以根据CO2的体积可知混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1∶2,答案选B。
8、A
【解析】
A、④熔融KCl、⑩浓盐酸中含有自由移动离子、⑥铜含有自由移动的电子,所以④⑥⑩都能导电,选项A正确; B、①NaCl晶体、②液态HCl、③CaCO3固体、④熔融KCl、⑧H2SO4、⑨KOH固体是电解质,⑩浓盐酸是混合物既不是电解质也不是非电解质,选项B错误;C、⑤蔗糖、⑦CO2是非电解质,②液态HCl是电解质,选项C错误;D、水溶液中能发生电离,电离出自由移动的离子或金属中存在自由移动的电子都可以导电,①NaCl晶体、②液态HCl、④熔融KCl、⑦CO2、⑧H2SO4、⑨KOH固体,溶于水溶液都能导电,⑤蔗糖溶于水不能导电,选项D错误。答案选A。
点睛:本题考查了能导电的物质、电解质和非电解质的判断,难度不大,注意导电的物质不一定是电解质,如金属单质和电解质溶液,电解质不一定导电,如液态氯化氢。必须正确理解:(1)含有自由移动的电子或阴阳离子的物质就能导电;(2)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质;(3)以上物质中,溶于水且能导电的物质,说明水溶液中能发生电离,电离出自由移动的离子。
9、D
【解析】
A. 在碱性溶液中:OH-与Cu2+反应,不能大量共存,A错误;
B. H+与OH-反应,不能大量共存,CO32-与H+反应,不能大量共存,B错误;
C. 含有MnO4-的溶液显紫色,与题给某无色的溶液不符,C错误;
D. 在酸性溶液中:H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-离子间不发生反应,均能大量共存,D正确;
综上所述,本题选D。
此题是离子共存问题,首先要考虑离子组存在的外界环境,酸性、碱性、中性、溶液是否有色等,还要考虑离子组内各离子间能否发生氧化还原反应,能否发生复分解反应,这样才能选出符合条件的离子组。
10、C
【解析】
钠密度小于水而大于苯,钠熔点较低,钠和水剧烈反应生成NaOH和氢气,同时放出大量热,钠和苯不反应,钠密度大于苯而小于水,所以在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入苯层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,故选C。
11、D
【解析】
根据杂质铝的性质,选择除杂试剂。
【详解】
镁和铝都能溶于强酸(A、C项错误);镁和铝都不能溶于氯化钠溶液(B项错误);铝能溶于强碱溶液,而镁不能(D项正确)。
本题选D。
12、B
【解析】
分离两种相互混溶的溶液,可根据沸点不同进行蒸馏分离,如溶质在不同溶剂中的溶解度不同,也可采用萃取的方法,据此分析。
【详解】
两种液体相互溶解,则不能用分液的方法分离,更不能用过滤的方法分离,因过滤用来分离固液混合物;分离两种相互混溶的溶液,可根据沸点不同进行蒸馏分离,如溶质在不同溶剂中的溶解度不同,也可采用萃取的方法,故B正确。
故选B。
明确混合物的类型,根据物质的性质的差异性选择分离方法。
13、C
【解析】
A.聚丙烯为有机合成高分子化合物,故A错误;
B.聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,为有机合成高分子化合物,故B错误;
C.二氧化氯为氧化物,是无机化合物,故C正确;
D.丁腈橡胶为有机合成高分子化合物,故D错误;
故答案为C。
14、D
【解析】
A.该组离子之间反应,不能共存,加OH-有氢氧化铜沉淀析出,但加入H+有气体放出,故A错误;
B.该组离子之间不反应,能共存,加OH-有氢氧化铁沉淀析出,但加入H+没有气体放出,故B错误;
C.离子之间不发生任何反应,可大量共存,加入OH-可生成氢氧化铝沉淀,加入酸没有气体放出,故C错误;
D.该组离子之间不反应,能共存,加OH-有碳酸钙沉淀析出,加入H+有二氧化碳气体,故D正确;
故选:D。
15、C
【解析】
A.葡萄糖液是溶液,葡萄糖为溶质,其直径小于1nm,A依据正确;
B.NaOH是电解质,因为NaOH溶于水或熔融状态下能产生自由移动的离子,能导电,B依据正确;
C.NaHSO4是盐,因为NaHSO4能够电离出的阳离子含Na+,C依据错误;
D.FeCl2和FeCl3都是盐酸盐,因为它们电离出的阴离子只含有Cl-,阳离子为金属离子,D依据正确;
答案为C。
16、C
【解析】
A项、镁离子为阳离子,其电子式直接用离子符号表示,则镁离子的电子式为Mg2+,故A错误;
B项、质量数为35的氯原子为3517Cl,故B错误;
C项、氧原子得到2个电子形成氧离子,氧离子最外层有8个电子,离子的结构示意图为,故C正确;
D项、氮原子的核外电子数为7,有3个不成对电子,电子式为,故D错误;
故选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、HCO3- OH- 10 SO42- Na+ Ba2+ 漏斗 玻璃棒 HCO3-+H+=CO2↑+H2O Ba2++SO42-=BaSO4↓
【解析】
步骤一:加入过量的HCl产生气泡,说明有HCO3-,则没有OH-;步骤二:HCl和HCO3-反应生成CO2 22.4L(标况),根据元素守恒可以推出原溶液中有1mol HCO3-,从而计算出HCO3-的物质的量浓度;根据步骤三可以推出原溶液中有SO42-,则溶液中无Ba2+,有Na+。
【详解】
(1)步骤一:加入过量的HCl产生气泡,说明有HCO3-,则没有OH-,因为HCO3-与OH-不共存;步骤二:HCl和HCO3-反应生成CO2 22.4L(标况),n(CO2)==1mol,则n(HCO3-)=1mol,故c(HCO3-)==10mol/L;步骤三:根据题中信息,可以推出该沉淀为BaSO4,则n(BaSO4)==0.2mol,故原溶液中有0.2mol SO42-,则溶液中无Ba2+,有Na+;
(2)过滤所需玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)步骤一产生气泡的离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O;步骤三生成沉淀的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓。
18、Na S H Cl Mg2+ Al3+(或F-、O2-、N3-都可)
【解析】
A元素的原子有三个电子层,最外层上有一个电子,A为Na,B元素-2价阴离子的电子层结构与氩原子相同,B为S;C元素的原子核内无中子,C为H;D原子核外电子数比A原子核外电子总数多6个,D为Cl;
【详解】
(1)根据分析,A、B、C、D四种元素的符号:A:Na、B:S、C:H、D:Cl。
答案为:Na;S;H;Cl;
(2)A为Na,A的离子为Na+,核外有10个电子,两个电子层,与其结构相同的离子有Mg2+、Al3+、F-、O2-、N3-,
答案为:Mg2+;Al3+(或F-、O2-、N3-都可);
(3)B为S,S2-的电子式,D为Cl,原子的结构示意图。
答案为:;。
19、 取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,无现象;再加入溶液,若有白色沉淀生成,则有,反之则无 过滤 、 除去多余的 盐酸
【解析】试题分析:本题考查KCl的提纯,涉及除杂试剂和除杂方法的选择,SO42-的检验,离子方程式的书写。含少量K2CO3、K2SO4、不溶于水的杂质的KCl加入适量水,充分搅拌后过滤除去不溶于水的杂质,所得滤液中含KCl、K2SO4、K2CO3。除去K2SO4选择BaCl2,为了确保K2SO4完全除去BaCl2要适当过量;过量的BaCl2为新杂质,选用K2CO3除去;K2CO3加入盐酸除去;则流程中试剂I为BaCl2溶液,试剂II为K2CO3溶液,试剂III为盐酸。
(1)检验滤液中SO42-的方法是:取少量滤液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,无现象;再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则有SO42-,反之则无。
(2)试剂I的化学式为BaCl2;加入BaCl2后K2SO4、K2CO3转化成难溶于水的BaSO4、BaCO3,则①对应的操作为过滤。①中发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓。
(3)试剂II的化学式为K2CO3,加入K2CO3的目的是除去过量的Ba2+,反应的离子方程式为Ba2++CO32-=BaCO3↓。
(4)试剂III的名称为盐酸,加入盐酸除去过量的K2CO3,③中发生反应的离子方程式为2H++CO32-=H2O+CO2↑。
点睛:物质提纯的原则:不引入新杂质,不减少被提纯物质,所加除杂试剂要过量,过量的试剂必须除去(如题中过量的BaCl2要除去),被提纯物质与杂质易分离,选择最佳的除杂途径,除去多种杂质时要考虑试剂的加入顺序(题中加入试剂的顺序为BaCl2、K2CO3、HCl)。
20、往容量瓶中注入一定量的水,塞紧瓶塞,倒转过来,观察是否漏水,然后再正放,旋转瓶塞180°,再倒转过来,观察是否漏水,若都不漏水,则说明该容量瓶不漏水 B 10.73% 66.7%
【解析】
(1)A、配制溶液时,烧杯中溶液转移到容量瓶中时,未洗涤烧杯,导致溶质损失,使溶液浓度偏小,则A错误;B、定容时,俯视刻度线,导致溶液体积减小,使溶液浓度偏大,B正确;C、定容时,仰视刻度线,导致溶液体积增大,使溶液浓度偏小,则C错误;D、由于含有溶质的液体测出,使溶质的物质的量减小,导致溶液浓度偏小,则D错误。正确答案为B。
(2) 滴定时消耗盐酸的物质的量n(HCl)= 0.1 mol/L×0.023L=0.0023mol,由提示的反应方程式可得n(NH4+)= n(N)= n(HCl)=0.0023mol,所以样品中N的含量为= ×100%=10.73%。
21、 C、E A D A A
【解析】
根据上述球棍模型可知,A为甲烷,B为乙烯,C为丙烷的分子式,D为苯,E为丙烷的结构模型,结合有机物的结构与性质分析作答。
【详解】
(1)根据物质的球棍模型可知,烃E表示的是丙烷,分子式是C3H8;
(2)属于同一物质的是C与E,故答案为C、E;
(3)上述物质C是丙烷,与其互为同系物的是甲烷,故答案为A;
(4)等物质的量时,物质分子中含有的C、H原子数越多,消耗O2就越多。A的分子式是CH4,B的分子式是CH2=CH2,C的分子式是C3H8,D的分子式为C6H6,E的分子式是C3H8。假设各种物质的物质的量都是1mol,1mol CH4完全燃烧消耗O2的物质的量是2mol,1mol乙烯完全燃烧消耗O2的物质的量是3mol;1mol丙烷完全燃烧消耗O2的物质的量是5mol;1mol苯完全燃烧消耗O2的物质的量是7.5mol。可见等物质的量的上述烃,完全燃烧消耗O2的物质的量最多的是苯,序号是D;
当烃等质量时,由于消耗1mol O2需4mol H原子,其质量是4g;同样消耗1mol O2,需1molC原子,其质量是12g。若都是12g,则H元素要消耗3molO2,C元素消耗1molO2,所以等质量的不同烃,有机物中H元素的含量越高,消耗O2就越多,由于CH4中H元素含量最多,所以等质量时完全燃烧时消耗O2最多的是CH4,其序号是A,故答案为D;A;
(6)根据烃燃烧通式:CxHy+(x+y/4)O2=CO2+y/2H2O,在120℃、1.01×105Pa下,水是气态,燃烧前后体积没有变化,即:1+(x+y/4)=1+y/2,y=4,即在120℃、1.01×105Pa下氢原子数为4的烃燃烧前后体积没有变化,A与C比较,符合条件的是A(CH4),故答案为A。
(7)分子式C8H18的烃,有多种同分异构体,一氯代物只有一种,结构要求高度对称,相当于C2H6中6个氢原子被6个甲基(-CH3取代),其结构简式:。
解决烃的燃烧有关物质的量、体积变化问题,可以利用烃的燃烧通式解决,不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用CxHy来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:CxHy+(x+y/4)O2=CO2+y/2H2O,
1.烃燃烧时物质的量的变化
烃完全燃烧前后,各物质的总物质的量变化值与上述燃烧方程式中的化学计量数变化值一致,即∆n=(x+y/2)-[1+(x+y/4)]=y/4-1,燃烧前后物质的量变化值仅与烃分子中的氢原子数有关,而与碳原子数无关。当y>4时,物质的量增加;当y=4时,物质的量不变;当y<4时,物质的量减少。
2.气态烃燃烧的体积变化
考虑燃烧时的体积变化,必须确定烃以及所生成的水的聚集状态。因此,当气态烃在通常压强下燃烧时,就有了两种不同温度状况下的体积变化:
(1)在T<100℃时,水是液态,∆V=x-[1+(x+y/4)]=-(y/4+1)说明,任何烃在以下燃烧时,其体积都是减小的;
(2) 在时T<100℃时,水是气态,∆V=(x+y/2)-[1+(x+y/4)]=y/4-1
当y>4时,∆V>0,体积增大;
当y=4时,∆V=0,即体积不变;
当y<4时,∆V<0,即体积减小。
3.烃燃烧时耗氧量:在比较各类烃燃烧时消耗氧气的量时,常采用两种量的单位来分别进行比较:
(1) 物质的量相同的烃,燃烧时等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量的多少决定于(x+y/4)的数值,其值越大,耗氧越多,反之越少,本题五种物质中耗氧量最多的是苯,所以答案选择D;
(2)质量相同的烃完全燃烧时,将CxHy变形为CHy/x,即耗氧量的多少决定于烃分子中氢元素的百分含量,氢元素的质量分数越大耗氧越多,反之耗氧越少,CH4中氢元素质量分数最高,等质量情况下耗氧最多,本题选择A。
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