资源描述
2025-2026学年福建省福州延安中学化学高一上期中达标测试试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列变化过程中,需要加入氧化剂的是( )
A.HCl→H2 B.C→CO2
C.H2SO4(浓)→SO2 D.HCl→FeCl2
2、新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是
A.颜色相同 B.前者能使有色布条褪色
C.都含有H+ D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
3、下列说法正确的是( )
A.化学是科学研究的内容,与普通百姓的生活没有多大关系
B.化学研究只能认识分子,不能制造分子
C.化学家可以制造出自然界中不存在的物质
D.化学研究只会造成严重的环境污染,最终人类将毁灭在化学物质中
4、现有①MgSO4 ②Ba(NO3)2 ③NaOH ④CuCl2四种溶液,不加其他试剂就可鉴别出来,鉴别的先后顺序是( )
A.④③①② B.③④①② C.②①③④ D.③④②①
5、在制蒸馏水的实验中,下列叙述不正确的是
A.在蒸馏烧瓶中盛约1/3体积的自来水,并放入几粒沸石
B.冷水从冷凝管下口入,上口出
C.冷水从冷凝管上口入,下口出
D.收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分液体
6、常温下,可以发生下列两个反应:①Fe+Cu2+=Fe2++Cu②2Ag++Cu=2Ag+Cu2+,由此得出的正确结论是( )
A.Fe Cu Ag中Fe还原性最强 B.Cu2+ Fe2+ Ag+中Ag+氧化性最弱
C.Fe+2Ag+=Fe2++2Ag反应不能发生 D.①反应中Fe被还原
7、下列说法正确的是
A.向CuSO4溶液中加入金属钠:2Na+Cu2+=2Na++Cu
B.Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色
C.Na2O2固体中阴、阳离子数比为1:1
D.区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
8、已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是( )
A.16g B.32g C.64g /mol D.32g /mol
9、某溶液中,只含有下表中所示的四种离子,试推测X离子及其个数b可能为:( )
A.SO42- 8a B.OH- 8a C.NO3- 4a D.SO42- 4a
10、日常生活中许多现象与氧化还原反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是
A.钢铁生锈 B.充有H2的“喜羊羊”娃娃遇明火发生爆炸
C.食物腐败变质 D.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
11、检验司机是否酒后驾车利用了下列反应:2K2Cr2O7 + 2C2H5OH + 8H2SO4 = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CH3COOH + 11H2O(和Cr3+在溶液中的颜色分别为橙色和绿色),下列说法错误的是
A.该反应是氧化还原反应
B.该反应不是离子反应
C.K2Cr2O7和Cr2(SO4)3都是电解质
D.若司机醉酒驾车,则检测器中物质由橙色变为绿色
12、久置的氯水和新制的氯水相比较,下列结论正确的是
A.颜色相同 B.都能使有色布条褪色
C.pH相同 D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
13、以下是一些常用的危险品标志,装运乙醇的包装箱应贴的图标是
A. B. C. D.
14、需在容量瓶上标出的是下列中的:①浓度 ②温度 ③容量 ④压强 ⑤刻度线( )
A.①③⑤ B.②③⑤ C.①②④ D.②④⑤
15、分类是化学学习和研究的常用方法。下列分类依据和结论都正确的是
A.H2O、CH3COOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,都是氧化物
B.溶液、胶体、浊液均为分散系,都属于混合物
C.Al、Al2O3、Al(OH)3均能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,都是具两性的化合物
D.H2SO4、NaOH、NaCl均为强电解质,都属于离子化合物
16、撞击硝酸铵发生爆炸,反应的方程式为:(气体),则所得混合气体对氢气的相对密度为( )
A.42 B.30.8 C.21.6 D.11.43
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有A、B、C、三种元素,已知C原子最外层电子数为次外层电子数的3倍;B和C原子核外电子层数相等,而最外层电子数之和为10;A、C能形成AC型化合物,A2+离子和B原子电子层数也相同。回答:
(1)画出A2+离子的结构示意图 _____________________;
(2)A、B、C三元素符号分别为___________ 、_____________ 、__________。
18、有一瓶无色透明溶液,只含Cl-、CO32-、SO42-、Na+、K+、Mg2+、Cu2+离子中的某几种.
经实验:
①取少量原溶液加入足量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀;
②取少量原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀;
③取少量原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解.
回答下列问题:
(1)试分析原溶液中一定含有的离子是__________,一定不含有的离子是___________,可能含有的离子是_____________.
(2)有的同学认为实验③可以省略,你认为是否正确(填“是”或“否”)______,说明理由_____________________________.
(3)写出①中反应的离子方程式_________________________________.
19、为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42+以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第⑤步实验操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
(2)第④步中,相关的离子方程式:____________________ ;____________________。
(3)步聚2中,判断沉淀已完全的方法是:_____________________________________。
(4)除杂试剂除了流程中的顺序外,加入的顺序还可以是BaCl2、Na2CO3、NaOH或者____________________________
20、某同学在实验室纯盐的流程如下:
请回答:
(1)步骤③、⑤的操作名称是_______、_______。
(2)粗盐中含有、、等杂质离子,步骤②所用的除杂试剂有:①碳酸钠溶液;②氯化钡溶液;③氢氧化钠溶液,则加入试剂的顺序_______(填编号)。
a.②③① b.①②③ c.③②① d.③①②
(3)除杂过程中,加入溶液的目的是_____________。
(4)步骤④判断加入的盐酸“适量”的方法是______________________,步骤⑤加热时要用玻璃棒搅拌,这是为了防止________,加热到_________时,停止加热。
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.HCl→H2,H元素的化合价降低被还原,需要还原剂,故A不符合题意;
B.C→CO2,C元素的化合价升高被氧化,需要氧化剂,故B符合题意;
C.H2SO4(浓)→SO2,S元素的化合价降低被还原,需要还原剂,故C不符合题意;
D.HCl可以和Fe反应生成FeCl2,该过程Fe为还原剂,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
2、A
【解析】
氯气溶于水,发生反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,该反应是可逆反应,溶液中含有Cl2、H2O、HClO三种分子及H+、Cl-、ClO-、OH-四种离子。当氯水久置时,其中含有的HClO光照分解产生氯化氢和氧气,据此解答。
【详解】
A.新制氯水显浅黄绿色,而久置的氯水呈无色,颜色不相同,A错误;
B.新制氯水具有漂白性,能使有色布条褪色,而久置氯水没有漂白性,故不能使有色布条褪色,B正确;
C.综上所述可知在新制氯水与久置的氯水中都含有H+,C正确;
D.由于二者都含有Cl-,所以加AgNO3溶液都能生成AgCl白色沉淀,D正确。
答案选A。
明确新制氯水和久置氯水中含有的微粒和性质特点是解答的关键,注意氯气和水的反应是可逆的以及次氯酸的不稳定性。
3、C
【解析】
A、我们生活环境中的药物、化纤、塑料、电池、计算机芯片,都来自化学家的研究成果,化学与每个人息息相关,选项A不正确;
B、化学研究不只是认识分子,还能制造分子,化纤、塑料等高分子都是化学研究的成果,选项B不正确;
C、化学家可以制造出自然界中不存在的物质,选项C正确;
D、选项过于悲观,要相信我们一定能研制出对环境无害的化学用品和生活用品,通过对环境友好的方式及优化环境的途径来提高生活质量,人类不会毁灭在化学物质中,选项D错误;
答案选C。
4、A
【解析】
首先观察溶液颜色,蓝色的是CuCl2;再用CuCl2取滴定其他3个溶液,有蓝色沉淀产生的是NaOH;用NaOH去滴定其他2个溶液,有白色沉淀产生的是MgSO4;最后余下Ba(NO3)2。故鉴别先后顺序为④③①②,故选A。
5、C
【解析】
A、为避免加热时出现暴沸现象,在蒸馏烧瓶中盛约1/3体积的自来水,并放入几粒沸石,正确;
B、冷凝管水流遵循逆流原理,即冷水从冷凝管下口进入,上口流出,这样冷凝效果好,正确;
C、冷凝管水流遵循逆流原理,即冷水从冷凝管下口进入,上口流出,这样冷凝效果好,错误;
D、收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分液体,正确。
6、A
【解析】
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu氧化剂Cu2+的氧化性大于氧化产物Fe2+;②2Ag++Cu=2Ag+Cu2+,氧化剂Ag+的氧化性大于氧化产物Cu2+;所以氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+>Fe2+;离子的氧化性越强,其单质还原性越弱,所以还原性:Ag<Cu<Fe,据此分析判断。
【详解】
A.由分析可知,Fe Cu Ag中Fe还原性最强,故A正确;
B.由分析可知,Cu2+ Fe2+ Ag+ 中Ag+氧化性最强,故B错误;
C.反应Fe+2Ag+=Fe2++2Ag中氧化性:Ag+>Fe2+,与已知反应的氧化性的强弱顺序相同,能发生,故C错误;
D.①Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe化合价升高被氧化,故D错误;
故选A。
7、B
【解析】
A.向CuSO4溶液中加入金属钠,不能置换出金属铜,钠先和溶液中的水反应,生成的NaOH溶液再和CuSO4溶液反应:其离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,故A错误;
B.Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,是由于生成了碱,后褪色,是Na2O2由于具有强氧化性,氧化而褪色,故B正确;
C.Na2O2固体中阴离子为过氧根离子,阳离子为钠离子,阴、阳离子数比为1:2,故C错误;
D.不能用Ca(OH)2溶液区别NaHCO3与Na2CO3溶液,都会生成白色沉淀碳酸钙,故D错误。
综上所述,答案为B。
8、D
【解析】
气体的物质的量n==0.25mol,气体的摩尔质量M=,故答案为D。
注意摩尔质量的单位为g/mol。
9、D
【解析】
A.SO42-离子均能与阳离子共存,阳离子总电量=3a+2a×3=9a,阴离子总电量=a+8a×2=17a,电荷不守恒,故A错误;
B.OH-与Al3+生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故X不可能为OH-,故B错误;
C.NO3-离子均能与阳离子共存,阳离子总电量=3a+2a×3=9a,阴离子总电量=a+4a×1=5a,电荷不守恒,故C错误;
D.SO42-离子均能与阳离子共存,阳离子总电量=3a+2a×3=9a,阴离子总电量=a+4a×2=9a,电荷守恒,故D正确;
故答案为D。
10、D
【解析】
由发生的化学的反应可以知道,若存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;若不存在元素的化合价变化,与氧化还原反应无关,以此来解答。
【详解】
A. 钢铁生锈生成氧化铁,Fe、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故A不选;
B.氢气爆炸生成水,H、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C. 食物被氧化而导致腐败,为氧化还原反应,故C不选;
D. 大理石与酸发生复分解反应,没有元素的化合价变化,与氧化还原反应无关,故D选。所以D选项是正确的。
本题考查氧化还原反应的概念,熟练掌握相应的化学反应并且能够把握反应的实质,通过熟知的化合价变化分析是解题的关键。
11、B
【解析】
A.由反应的化学方程式可知,反应中铬元素化合价降低,碳元素化合价升高,该反应属于氧化还原反应,故A正确;
B.该反应是在水溶液中进行的反应,有离子参加反应,也有离子生成,属于离子反应,故B错误;
C.K2Cr2O7和Cr2(SO4)3都属于盐,在溶液中都能发生电离,都是电解质,故C正确;
D.由反应的化学方程式可知,若司机醉酒驾车,检测器中被乙醇还原为Cr3+,溶液的颜色橙色变为绿色,故D正确;
故选B。
12、D
【解析】
氯气溶于水只有部分Cl2与水反应Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑,新制氯水的成分除水外,还有Cl2、HCl、HClO,Cl2呈黄绿色。
【详解】
A.氯气溶于水只有部分Cl2与水反应Cl2+H2OHCl+HClO,新制的氯水因含较多未反应的Cl2而显浅黄绿色;而久置的氯水因HClO的分解2HClO2HCl+O2↑,平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,都使得溶液中Cl2浓度减小,久置的氯水中几乎不含Cl2,故久置的氯水几乎呈无色,A项错误;
B. HClO具有漂白性,新制的氯水中含有较多的HClO,因而能使有色布条褪色;而久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,溶液中HClO浓度几乎为0,故久置的氯水不能使有色布条褪色,B项错误;
C.久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,使平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,分解反应以及平衡移动的结果都生成HCl,所以久置的氯水中HCl的浓度比新制氯水中HCl的浓度要大,故久置氯水中pH比新置氯水的pH小,C项错误;
D.不论是新制的氯水还是久置的氯水中都含有Cl-,都能与AgNO3反应:Ag++Cl-=AgCl↓,生成AgCl白色沉淀,D项正确;答案选D。
13、C
【解析】试题分析:乙醇是可燃性液体,答案选C。
考点:考查危险化学品标示判断
14、B
【解析】
容量瓶是用来配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的定量容器,所以需标有容量、刻度线,由于物质的热胀冷缩特性,容量瓶应在瓶上标注温度下使用,故选②③⑤,所以答案B正确。
故选B。
15、B
【解析】
A. H2O是氧化物,CH3COOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,但不符合氧化物只有两种元素且一种为氧元素的条件,故A错误;
B.溶液、胶体、浊液都是一种物质分散到另一种物质中形成的混合物均为分散系,都属于混合物,故B正确;
C. Al2O3、Al(OH)3均能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,都是具两性的化合物,Al是单质不是化合物,故C错误;
D. H2SO4、NaOH、NaCl均为强电解质,其中NaOH、NaCl都属于离子化合物,H2SO4为共价化合物,故D错误;
综上所述,本题选B。
16、D
【解析】
根据反应可知,假设2mol硝酸铵完全反应生成2mol氮气、1mol氧气、4mol水蒸气,因此气体的总质量为2mol×28g/mol+1mol×32g/mol+4mol×18g/mol=160g,气体的总量为2+1+4=7mol,根据M=m/n可知,该混合气体的平均摩质量为160g/7mol=160/7g/mol;根据气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比可知,所得混合气体对氢气的相对密度为160/7g/mol:2g/mol=11.43;故D正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 Mg C O
【解析】
A、B、C三种元素,C原子最外层电子数为次外层电子数的3倍,最外层上最多有8个电子,所以次外层应该是第一电子层,则C原子核外电子排布为2、6,所以C是O元素;B和C原子核外电子层数相等,而最外层电子数之和为10,则B核外电子排布为2、4,所以B是C元素;A、C能形成AC型化合物,A2+离子和B原子电子层数也相同,则A原子核外电子排布为2、8、2,因此A是Mg元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知A是镁元素,B是碳元素,C是氧元素。
(1)A是镁元素,Mg2+核外有2个电子层,电子排布为2、8,最外层有8个电子,其质子数是12,所以其原子结构示意图为:;
(2)通过以上分析知,A、B、C分别是镁元素、碳元素、氧元素,元素符号分别是Mg,C,O。
本题考查原子结构示意图、元素推断,明确原子结构及原子构成的各种微粒关系是解本题关键。
18、Mg2+、Cl- CO32- 、SO42-、Cu2+ Na+、K+ 是 溶液呈电中性,必须同时含有阴、阳离子 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
【解析】
无色透明溶液,则一定没有Cu2+,Cl-、CO32-、SO42-、Na+、K+、Mg2+ 六种离子中只有Mg2+ 能和氢氧化钠反应生成沉淀,说明一定含有Mg2+;Mg2+和CO32-反应生成沉淀,二者不能共存,则无CO32-;原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀,说明不含SO42-;原溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解,说明含Cl-;
【详解】
(1)由以上分析可知,原溶液中一定含有的离子是Cl-、Mg2+,一定不含有的离子是CO32-、SO42-、Cu2+,可能含有Na+、K+;
(2)实验③可以省略,因溶液显电中性,故有阳离子必有阴离子,CO32-、SO42-不存在,则必须含有Cl-;
(3)反应①中生成沉淀的离子反应方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
19、漏斗 玻璃棒 Ca2++CO32-=CaCO3 Ba2++CO32-=BaCO3 静置,在上层清液中(或取少量上层清液)继续滴加BaCl2溶液,若没有沉淀产生,则沉淀完全 NaOH 、BaCl2、Na2CO3
【解析】
(1)粗盐要溶解于水形成溶液,第①步操作的名称是溶解,第②步滴加BaCl2的目的是除去溶液里的SO42-;第③步滴加NaOH的目的是除去溶液里的Mg2+ 、Fe3+;第④步滴加Na2CO3的目的是除去溶液里的Ca2+。
(2)第⑤步过滤操作所需玻璃仪器的名称是漏斗、烧杯、玻璃棒;
(3)第⑥步实验的目的是滴加稀盐酸除去溶液里过量的OH-和CO32-。
【详解】
(1)过滤装置是分离难溶性物质和溶液的分离方法,用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为玻璃棒;漏斗;
(2)碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来,反应原理是Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(3)过量的氯化钡会将全部的硫酸根离子沉淀完毕,只要是硫酸根剩余,则氯化钡会与其反应出现白色沉淀,所以判断BaCl2已过量的方法是:向第②步后的上层清液(或取少量上层清液于试管中),再滴入适量BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为静置,在上层清液中(或取少量上层清液)继续滴加BaCl2溶液,若没有沉淀产生,则沉淀完全;
(4)除杂试剂为了根本除去杂质离子,一般是过量的,碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来,BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序必须满足最后加入碳酸钠,过滤后再加盐酸至不再有气体生成即可,故答案为NaOH 、BaCl2、Na2CO3。
本题考查了有关粗盐的提纯知识,可以根据所学知识进行回答,题目难度不大。
粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4以及泥沙等杂质的除杂方法:先将混合物溶解,后过滤除泥沙,再加入试剂分别将钙离子、镁离子、铁离子以及钙离子除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氢氧化钠和氯化钡的顺序无要求。为了将杂质去除彻底,所加的除杂试剂都是过量的,还要考虑将过量的除杂试剂除去。
20、过滤 蒸发 ac 将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去 滴加盐酸至无气泡放出为止 局部过热,造成溶液飞溅 蒸发皿中有较多量固体出现
【解析】
由题给流程可知粗盐除杂方法是先将粗盐溶解,加入试剂氢氧化钠溶液、氯化钡溶液和碳酸钠溶液分别将镁离子、硫酸根离子、钙离子及过量的钡离子转化为沉淀,但碳酸钠应放在氯化钡的后面把多余的钡离子转化为沉淀,过滤除去镁离子、硫酸根离子、钙离子及过量的钡离子生成的沉淀;向滤液中加入盐酸除去过量的氢氧根和碳酸根,得到氯化钠溶液;蒸发氯化钠溶液得到氯化钠晶体,氯化钠晶体经洗涤、烘干制得纯氯化钠。
【详解】
(1)步骤③的操作名称为过滤,目的是除去镁离子、硫酸根离子、钙离子及过量的钡离子生成的沉淀;步骤⑤的操作名称是蒸发,目的是蒸发氯化钠溶液得到氯化钠晶体;
(2)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,所以正确顺序为②③①或③②①,故选;
(3)除杂过程中,加入碳酸钠溶液的目的是将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去;
(4)滤液中含有过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸时,盐酸先与氢氧化钠溶液反应,当氢氧化钠完全反应后,与碳酸钠溶液反应有气泡产生,则当滴加盐酸至刚好无气泡放出时说明恰好完好反应,盐酸量为适量;蒸发结晶时,用玻璃棒不断搅拌,目的是防止局部过热,造成溶液飞溅;当蒸发皿中有较多量固体出现时,应停止加热,用余热使水分蒸干。
除杂不引杂,引入的杂质还要除去,所加试剂要过量,为了将多余的杂质除掉,碳酸钠应放在氯化钡的后面把多余的钡离子除去是解答关键,也是易错点。
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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