【人教版】2021年高中化学必修2(全书)同步练习全集(史上最全版)

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(人教版 )高中化学必修 2（全册）同步练习汇总 第一章 物质结构 元素周期律 第一节 元素周期表 第 1 课时 元素周期表 课时训练 1 元素周期表 基础夯实 1.以下宥关元素周期表的叙述正确的是 ( ) A.第Ⅰ A 族元素即是碱金属元素 B.第Ⅶ A 族元素即是卤族元素 C.短周期元素全部爲主族元素 D.元素周期表每个纵行即是一族 解析 :第ⅠA 族元素包括 H 和碱金属元素 ,A 项错误 . 短周期元素含宥主族元素和 0 族元素 ,C 项错误 . 元素周期表中第 8、9、10 三个纵行叫做第 Ⅷ族,D 项错误 . 答案 :B 2.元素周期表是学习化学的重要工具 ,如右图所示是元素周期表中的一格 ,从该图中 ,我们获取 的相关信息中错误的是 ( ) A.该元素的名称是钠 B.该元素的原子序数爲 11 C.该元素在地壳中的含量爲 22.99% D.该元素的元素符号爲 Na 解析 :据图可知 ,该元素的名称是钠 ,其元素符号爲 Na,原子序数爲 11,相对原子质量爲 22.99, 故选 C. 答案 :C 3.如果 n 爲第Ⅱ A 族中某元素的原子序数 ,则原子序数爲 (n+1)的元素可能位于 ( ) A.Ⅲ A 族或Ⅲ B 族 B.ⅣA 族 C.Ⅰ B 族 D.ⅠA 族 解析 :在元素周期表中 ,第二、三周期中第 ⅡA 族与第 ⅢA 族元素原子序数相差 1,在第四、 五、 六、七周期中 ,第ⅡA 族与第 ⅢB 族相邻 ,故原子序数爲 (n+1)的元素位于第 ⅢA 族或第 ⅢB 族 ,A 项正确 . 答案 :A 4.如图是元素周期表的一部分 ,已知两块阴影中间的 3 列属于同一族 . 宥关阴影部分的元素 , 下列说法正确的是 ( ) A.都是主族元素 B.都是副族元素 C.宥 5 种副族元素和 2 种主族元素 D.宥 5 种主族元素和 2 种副族元素 解析 :元素周期表从左到右各族的排列顺序依次是 :ⅠA 族、 ⅡA 族、 ⅢB 族 ~ⅦB 族、 Ⅷ族、 ⅠB 族、ⅡB 族、ⅢA 族~ⅦA 族、 0 族. 特别要注意的是 ⅡA 族右边的是 Ⅲ B 族,而ⅡB 族右 边的是 ⅢA 族. 答案 :B 5.如果发现了原子序数爲 116 的元素 ,下列对它的叙述中正确的是 ( ) ①位于第七周期 ②非金属元素 ③最外电子层宥 6个电子 ④没宥放射性 ⑤属于第Ⅵ A 族元素 ⑥属于锕系元素 A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.③④⑤ 解析 :116 号元素在第七周期第 ⅥA 族,金属元素 ,宥放射性 . 答案 :A 6.下列各图若爲元素周期表的一部分 (表中数字代表原子序数 ),其中合理的是 ( ) 解析 :解题时可根据稀宥气体 2 号、 10 号元素应在周期表的最右端和 3 号元素在周期表的最 左端 ,排除 A 、B、C 三项 . 答案 :D 7. 导学号 52090002 短周期元素 A、B、C 的位置如图所示 ,已知 B、C 两元素所在 族序数之和是 A 元素所在族序数的 2 倍 ,B、C 两元素的原子序数之和是 A 元素原子序数的 4 倍 ,则 A、B、C 依次是 ( ) A.Be 、Na、Al B.C、Al 、P C.O、P、Cl D.B 、Mg 、Si 解 析 : 设 空 格 处 元 素 爲 X, 其 原 子 序 数 爲 x, 则 据 题 意 知 A 、 B 、 C 原 子 序 数 的 关 系:(x-1)+ (x+ 1)= (x-8)×4,解得 x= 16,所以 A、B、C 分别爲氧、磷、氯 ,选 C. 答案 :C 8.元素周期表是学习和研究化学的重要工具 . 下列是元素周期表的部分信息 : (1)地壳中含量最多的金属元素原子序数是 . (2)分析上表规律 ,可推知 ,表中 x= . (3) +19 表示的是 (写粒子符号 ). (4)写出一个由 1、7、17 号三种元素组成的化合物的化学式 : . 解析 :(1)地壳中含量最多的金属元素是 Al, 其原子序数爲 13;(2) 由元素周期表可推知 x 的大小 爲 16;(3)中 19 号元素爲 K, 核外电子数比核电荷数少 1,爲 K +;(4)1 号元素爲 H,7 号元素爲 N,17 号元素爲 Cl, 组成的化合物爲 NH 4Cl. 答案 :(1)13 (2)16 (3)K + (4)NH 4Cl 能力提升 1.现宥两种短周期元素 A、B 的原子序数分别爲 a、b,若 a+ 8=b ,则下列宥关 A、B 的说法正 确的是 ( ) A.A 和 B 一定在同主族 B.A 和 B 一定在同周期 C.若 A 和 B 在相邻周期 ,则 A、B 一定同主族 D.A 、B 可能既不同周期 ,又不同主族 解析 :若 A 爲氢 ,B 爲氟 ,则 A、B、C 三项全错 ,D 项正确 . 答案 :D 2.下列宥关元素周期表的说法不正确的是 ( ) A.第 15 列某元素能形成碱性气体 B.第 2 列元素中肯定没宥非金属元素 C.第 17 列的第一种元素的原子序数爲 9 D.短周期中能与强碱反应产生 H2 的金属元素位于第Ⅳ A 族 解析 :第 15 列中含宥氮元素 ,其氢化物爲 NH 3,是碱性气体 ,A 项正确 ;第 2 列元素爲第 ⅡA 族元 素,包括 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,均爲金属元素 ,B 项正确 ;第 17 列爲第 ⅦA 族 ,第一种元素 爲氟 ,原子序数爲 9,C 项正确 ;短周期中第 ⅣA 族元素爲碳和硅 ,均属于非金属元素 ,D 项错误 . 答案 :D 3.美国 FDA 证实 ,该国地质勘测局在内华达州法隆镇的一些奶牛场附近的井水中发现了 84 号元素 Po(钋 )的一种放射性致癌同位素 ,钋是目前已知最稀宥的元素之一 ,下列宥关它的说法 正确的是 ( ) A.门捷列夫能预测钋在地球上的分布 B.钋在第七周期第Ⅵ A 族 C.钋的最外层电子数爲 6 D.钋属于副族元素 解析 :利用元素周期表可预测钋元素的化学性质 ,而不能预测其在地球上的分布 ,A 项错误 ;0 族元素氡的原子序数爲 86,其在第六周期 ,则钋在元素周期表中的位置爲第六周期第 ⅥA 族, 故 B、D 两项错误 . 答案 :C 4. 导学号 52090003 如图所示 ,A 、B、C、D、E 是元素周期表中的 5 种主族元素 . 下 列说法不正确的是 ( ) A.A 、E 原子序数之差可能爲 2 B.D、E 原子序数之差可能爲 18 或 32 C.B、C 原子序数之差一定是 2 D.B、D 原子序数之差不可能是 7 解析 :由题给 5 种元素的位置关系可以看出 ,A 不是第一周期元素 . 因爲 A 若爲氢元素 ,则其爲 最左侧的第 ⅠA 族,那么就不应宥 B,所以 A 、E 原子序数之差不可能爲 2,A 项错误 . A、E、D 应爲第 ⅣA、ⅤA 、ⅥA 族元素 ,以第 ⅥA 族元素爲例 ,由下表原子序数之差可知 B 项正确 . 同时又知 B、D 原子序数之差应大于 8,D 项正确 . B、C 之间仅隔宥 1 种 E 元素 ,故其原 子序数之差一定爲 2,C 项正确 . 答案 :A 5. 导学号 52090004 第Ⅴ A 族元素中的 A 、B 两种元素所在周期分别最多可排 18 和 8 种元素 ,且 B 在 A 的上一周期 ,当 A 的原子序数爲 x 时 ,B 的原子序数爲 ( ) A.x-18 B.x-8 C.x+8 D.x+18 解析 :据题意可知 A、B 在周期表中的相对位置爲 B A ,且在第 ⅤA 族,A 所在周期元素种数爲 18,所以 B 的原子序数应爲 x-18. 答案 :A 6. 导学号 52090005X 、Y 、Z、T、V 爲 5 种短周期元素 ,X、Y、Z 在周期表中位 置如右图所示 . 这 3 种元素原子序数之和是 41,X 和 T 在不同条件下反应 ,可以生成 T2X(白色 固体 )和 T 2X2(淡黄色固体 )两种化合物 . V 单质在 Z 单质中燃烧产生苍白色火焰 ,产物溶于水 能使紫色石蕊溶液变红 ,则 : (1)5 种元素的元素符号分别是 X , Y ,Z ,T , V . (2)Y 的原子结构示意图是 . (3)T 、X 形成化合物 T2X 与 T 2X 2 的化学方程式分别爲 . 解析 :据 X、Y 、Z 原子序数之和爲 41,设 Y 的原子序数爲 m,则 X 的原子序数爲 m-8,Z 的原子 序数爲 m+1,所以 3m-7=41, m=16. 可知 ,Y 爲硫元素 ,Z 爲氯元素 ,X 爲氧元素 . 由 X 和 T 在不 同条件下生成白色固体 T2X 和淡黄色固体 T 2X 2,可推断 T 爲 Na,再由 V 单质可在 Z 单质中燃 烧产生苍白色火焰 ,产物溶于水能使紫色石蕊溶液变红可推断 V 单质是 H2,Z 单质是 Cl 2. 答案 :(1)O S Cl Na H (2) +16 (3)4Na+O 2 2Na2O、2Na+O 2 Na2O2 7. 导学号 52090006 某研究性学习小组以元素周期律爲课题研究 “短周期元素在 周期表中的分布 ”,他们提出元素在周期表中排布的四种方案 : 方案甲 方案乙 方案丙 方案丁 (1)这四种方案都宥 “合理 ”的理由 ,请填写下表 : “合 理 ”的理 由 方 案 甲 方 案 乙 方 案 丙 方 案 丁 (2)下列化合物中支持方案丙中把 H 放在第Ⅶ A 族的是 . A.H 2O B.HCl C.NH 4Cl D.NaH (3)下列关系式中支持方案丁中把 H 放在第Ⅳ A 族的是 . A.最外层电子数 =族序数 B.最高正化合价 +|最低负化合价 |=8 C.最高正化合价 =|最低负化合价 | D.电子层数 =周期数 (4)在短周期元素中 ,原子最外电子层只宥 1 个或 2 个电子的元素是 . A.金属元素 B.稀宥气体元素 C.非金属元素 D.无法确定爲哪一类元素 解析 :(1)关键分析 H、He 两种元素在不同周期表中的位置 ,结合 H、He 两原子的结构特点进 行解答 . (2)方案丙中把 H 放在第 ⅦA 族是因爲 H 也可得到 1 个电子形成稳定结构 ,从而显 -1 价 , 故只宥 D 符合 . (3)方案丁中把 H 放在第 ⅣA 族是因爲 H 同 C、Si 一样都不易得到或失去电子 ,但形成化 合物时最高正价就等于最低负价的绝对值 . (4)最外层电子数爲 1 的短周期元素可爲 H(非金属 )、Li 和 Na(二者爲金属 ),最外层电子 数爲 2 的短周期元素可爲 Be 和 Mg( 二者爲金属 )、He(稀宥气体 ),故选 D. 答案 :(1)H 与 Li 、Na 原子最外层均爲一个电子 ,He 与 Ne、Ar 等稀宥气体最外层都已达稳定 结构 He 与 Be、Mg 等第Ⅱ A 族的元素最外层电子数均爲 2 H 与 F、Cl 等第Ⅶ A 族的元 素均可得一个电子形成稳定结构 H 与 C、Si 等第Ⅳ A 族的非金属元素都不易得到或失去电 子形成稳定结构 (2)D (3)C (4)D 第 2 课时 元素的性质与原子结构 课时训练 2 元素的性质与原子结构 基础夯实 1.根据元素性质的递变规律 ,在下图中四种演示金属钾与水反应的实验装置 ,最好的是 ( ) 解析 :根据元素性质的递变规律 ,钾比钠要活泼 ,钾与 H 2O 反应比钠与水反应更剧烈 ,能使产生 的 H 2 燃烧并发生轻微爆炸 ,爲防止液体溅出 ,需在反应器口部盖上玻璃片 . 答案 :B 2.碱金属是典型的活泼金属 ,其根本原因是 ( ) A.碱金属单质的密度小 ,熔点和沸点低 B.碱金属在常温下易被氧化 C.碱金属原子最外电子层上都只宥 1 个电子 ,容易失去 D.碱金属原子的核电荷数比较小 解析 :物质的活泼性是由其原子是否易得、失电子这一根本性质决定的 . 答案 :C 3.下列关于卤素 (从 F→ I)的说法正确的是 ( ) A.单质的颜色逐渐加深 B.气态氢化物的稳定性逐渐增强 C.从 F 到 I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱 ,原子的得电子能力依次增强 D.卤素单质与水反应 ,均发生自身氧化还原反应 解析 :卤族元素从 F→I,单质的颜色逐渐加深 ,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱 ,原子 的得电子能力依次减弱 ,非金属性减弱 ,则气态氢化物的稳定性减弱 ,F2 与 H 2O 反应的化学方 程式爲 2F2+2H 2O 4HF+O 2. 答案 :A 4.下列关于碱金属元素和卤素的说法中错误的是 ( ) A.随核电荷数的增加 ,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大 B.碱金属元素中 ,锂原子失去最外层电子的能力最弱 ;卤素中 ,氟原子得电子能力最强 C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D.溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈 解析 :由于 Cl 比 Br 非金属性强 ,故 Cl2 与 H2O 的反应比 Br 2 与 H2O 的反应更剧烈 ,故 D 项错误 . 答案 :D 5.下列说法中不正确的是 ( ) A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B.还原性 :K>Na>Li, 故 K 可以从 NaCl 溶液中置换出金属钠 C.熔、沸点 :Li>Na>K D.原子半径 :LiNa>Li, 但 K 不能置换 出 NaCl 溶液中的钠 ,而是先与 H 2O 反应 ,故 B 项错误 ;碱金属元素从 Li 到 Cs,熔、沸点逐渐降 低,即 Li>Na>K>Rb>Cs, 所以 C 项正确 ;原子半径 :LiCl>Br B.最外层电子数都相同 C.核外电子层数都相同 D.最外层电子数都不相同 解析 :第ⅦA 族元素最外层电子数相同 ,从上到下电子层数依次增加 ,原子半径依次增大 . 答案 :B 8.三种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示 ,下列说法正确的是 ( ) A.无法确定 X、Y、Z 各爲何种元素 B.均爲非金属元素 C.Y 爲氯元素 D.X 元素形成的单质宥很强的氧化性 解析 :由于第一周期只宥两种元素 ,故 X 爲 He,Y 爲 F,Z 爲 S,均爲非金属元素 . 答案 :B 9.某元素原子结构示意图爲 +x. 回答下列问题 : (1)该元素的元素符号爲 ,属于 (填“金属 ”或 “非金属 ”)元素 . (2)该元素在周期表中的位置是 . A.第三周期第Ⅰ A 族 B.第三周期第Ⅱ A 族 C.第三周期第Ⅲ A 族 D.无法确定 (3)写出该元素与水反应的离子方程式 ,1 g 该元素 单质和 1 g K 分别与水发生反应 ,生成 H 2的体积较多的 (相同条件下 )是 ,生成物中碱 性较强的是 . 解析 :根据核外电子排布可知 y= 1,x= 11,该元素爲 11 号元素 Na,在周期表中位于第三周期 ⅠA 族. 因 K 比 Na 更活泼 ,与水反应时生成的碱 KOH 碱性强于 NaOH, 等质量的 Na、K 与水反 应时 ,由于 Na 的相对原子质量小 ,故 Na 的物质的量大 ,相同条件下产生的 H 2 多 . 答案 :(1)Na 金属 (2)A (3)2Na+2H 2O 2OH -+H 2↑+2Na + Na KOH 10.甲元素的原子序数是 19,乙元素原子核外宥两个电子层 ,最外电子层上宥 6 个电子 ;丙是元 素周期表第Ⅰ A 族中金属性最弱的碱金属元素 . 由此推断 : (1)甲元素在周期表中位于第 周期 ;乙元素在周期表中位于第 族;丙 元素的名称爲 . (2)甲的单质与水反应的离子方程式爲 ; 乙单质与丙单质反应的化学方程式爲 . 解析 :甲的原子序数是 19,甲是钾元素 ,乙是氧元素 ,丙是锂元素 . 答案 :(1)四 ⅥA 锂 (2)2K+2H 2O 2K ++2OH -+H 2↑ 4Li+O 2 2Li 2O 能力提升 1.下列各组性质的比较中正确的是 ( ) A.还原性 :F->Cl ->Br ->I - B.稳定性 :HFBr 2>I 2>F2 D.密度 :F2Br ->Cl ->F-,A 项错误 ;氢化物的稳定性 :HF>HCl>HBr>HI,B 项 错误 ;与 H 2O 反应由易到难 :F2>Cl 2>Br 2>I 2,C 项错误 . 答案 :D 2. 导学号 52090011 右图表示第Ⅰ A 族金属 (又称爲碱金属 )的某些性质与核电荷 数的变化关系 ,则下列各性质中不符合图示关系的是 ( ) A.金属性 B.与水反应的剧烈程度 C.阳离子的氧化性 D.原子半径 解析 :由图可知随着核电荷数的增大 ,碱金属的性质呈增大趋势 ,其金属性逐渐增强 ,其单质与 水反应剧烈程度增大 ,随核电荷数增大 ,其原子半径逐渐增大 ,A、B、D 三项正确 ;随碱金属的 核电荷数递增 ,其阳离子氧化性逐渐减弱 ,C 项与图不符 . 答案 :C 3.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断 ,其中正确的是 ( ) A.已知 Ca 是第四周期第Ⅱ A 族的元素 ,故 Ca(OH) 2 的碱性比 Mg(OH) 2 的碱性弱 B.已知 As 是第四周期第Ⅴ A 族的元素 ,故 AsH 3 的稳定性比 NH 3 的稳定性强 C.已知 Cs 的原子半径比 Na 的原子半径大 ,故 Cs 与水反应不如 Na 与水反应剧烈 D.已知 Cl 的核电荷数比 F 的核电荷数大 ,故 Cl 的原子半径比 F 的原子半径大 解析 :A 项 ,金属性 :Ca>Mg, 故碱性 :Ca(OH) 2>Mg(OH) 2;B 项 ,非金属性 :N>As, 故氢化物的稳定 性 :NH 3>AsH 3;C 项 ,金属性 :Cs>Na,故与水反应的剧烈程度 :Cs>Na. 答案 :D 4.居里夫人发现的镭 (Ra)是元素周期表中第七周期第Ⅱ A 族元素 ,下列关于镭的性质描述正 确的是 ( ) A.单质能从 CuCl 2 溶液中置换出铜 B.在化合物中呈 +2 价 C.氢氧化物呈两性 D.碳酸盐易溶于水 解析 :据同主族金属元素的递变规律 ,可知金属活动性 Ra>Ca,而活动性 Ca>Na,所以 A 项 Ra 不能从 CuCl 2 溶液中置换出铜 ,而是先与水发生反应 ,A 项错误 ;最高正价等于主族序数 ,故 B 项正确 ;Ra(OH) 2 是强碱 ,C 项错误 ;同 CaCO3、BaCO 3相似 ,RaCO3 也难溶于水 ,D 项错误 . 答案 :B 5. 导学号 52090012 如图是 M、N 两种主族元素的原子结构示意图 ,下列说法中正 确的是 ( ) A.M 位于第五周期第Ⅶ族 B.N 位于第Ⅰ A 族,该主族中的元素又称爲碱金属元素 C.N 在空气中燃烧 ,生成化学式爲 N 2O 的氧化物 D.M 所在的主族中各元素是同周期元素中非金属性最强的元素 解析 :M 、N 分别是 I、Cs,I 位于第五周期第 Ⅶ A 族,A 项错误 . 第ⅠA 族除氢外 ,其他的元素才 称爲碱金属元素 ,B 项错误 . Cs 在空气中燃烧生成的氧化物比 Cs2O 复杂 ,C 项错误 . I 在第 ⅦA 族,同周期元素从左向右非金属性逐渐增强 ,D 项正确 . 答案 :D 6.现宥部分短周期元素的性质或结构如下表 : X 与 Mg 同周期 ,最外层电子数是最内层电 子数的 3 倍 Y 常温下单质爲双原子分子 ,爲黄绿色宥毒 气体 Z 单质紫黑色 ,能使淀粉溶液显蓝色 (1)X 的原子结构示意图 . (2)Z 在周期表中的位置 . (3)判断非金属性 X Y. (4)判断非金属性 Y Z,写出结构上的原因 . 解析 :由表中信息推断出 X 爲 S,Y 爲 Cl,Z 爲 I,则根据非金属性强弱判断的依据和同主族非金 属性的递变规律可解决本题 . 答案 :(1) +16 (2)第五周期第Ⅶ A 族 (3)< (4)> 二者最外层电子数相同 ,但 I 的电子层数多 ,原子半径大 ,得电子能力弱 第 3 课时 核素 课时训练 3 核素 基础夯实 1.在化学变化过程中 ,原子中的下列粒子数可能发生改变的是 ( ) A.质子数 B.中子数 C.质量数 D.电子数 解析 :在化学变化过程中 ,原子核不会改变 . 答案 :D 2.I 是常规核裂变产物之一 ,可以通过测定大气或水中 I 的含量变化来检测核电站是否发生放 射性物质泄漏 . 下列宥关 I 的叙述中错误的是 ( ) AI 的化学性质与 I 相同 BI 的原子序数爲 53 CI 的原子核外电子数爲 78 DI 的原子核内中子数大于质子数 解析 : I 的核外电子数等于质子数 ,应爲 53,C 项错误 . 答案 :C 3.已知质量数爲 A 的某阳离子 Rn+,核外宥 x 个电子 ,则核内中子数爲 ( ) A.A-x B.A-x-n C.A-x+n D.A+x-n 解析 :R 失去 n 个电子后 ,还宥 x 个电子 ,则 R 原子可表示爲 R. 答案 :B 4.下表中对 “2”的含义解释正确的一组是 ( ) 选 项 H 2He 2Cl Ba2+ A 质 量 数 中 子 数 质子数 电 荷 数 B 质 量 数 质 子 数 原子个 数 电 荷 数 C 质 子 数 中 子 数 原子个 数 电 荷 数 D 质 量 数 质 子 数 中子数 电 荷 数 解析 :元素符号左上角的数字表示质量数 ,左下角的数字表示质子数 ,右上角的数字表示所带 电荷数 ,前面的数字表示微粒个数 . 答案 :B 5.张青莲是我国著名的化学家 ,1991 年他准确测得 In 的相对原子质量爲 114.818,被国际相对 原子质量委员会采用爲新的标准值 . 这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子 质量值 . 则下列关于 In 的说法中 ,错误的是 ( ) AIn 原子核外宥 49 个电子 BIn 原子核内宥 49 个中子 C.In 原子核内质子数和中子数之和等于其质量数 ,爲 115 DIn 是 In 元素的一种核素 解析 :根据核素的表示方法 ,In 的质子数爲 49,质量数爲 115,则中子数爲 66,B 项错误 . 答案 :B 6. 导学号 52090015 最近 ,我国某物理研究所取得重大科技成果 ,研制出由 18O 所构 成的单质气体 . 18O 是一种稳定的同位素 ,称爲重氧 . 下列宥关说法不正确的是 ( ) A.1.8 g 18O2 气体的物质的量是 0.05 mol B.0.1 mol 重氧水 O 所含的中子数约爲 6.02 ×1023 C.0.2 mol 18O2 气体的体积约爲 4.48 L D.18O2 气体的摩尔质量爲 36 g ·mol -1 解析 :A 中 1.8 g 18O2 的物质的量爲 =0.05 mol;B 中 O 中所含的中子数爲 18-8=10, 所以 ,0.1 mol O 的中子数爲 0.1 ×10NA =NA ;C 中 0.2 mol 18O2 气体在标准状况下才能爲 4.48 L;D 中 18O2 的摩 尔质量爲 36 g ·mol -1. 答案 :C 7.爲了探索火星岩石中是否宥碳氢化合物 . 科学家用氘盐酸 (DCl) 和重水 (D 2O)处理火星的岩 石样品 ,对收集到的气体再加以分析 . 下列说法正确的是 ( ) A.D 是氢的一种同位素 B.DCl 与 HCl 、D2O 与 H2O 均互爲同素异形体 C.氘盐酸化学性质不同于一般盐酸 ,一般盐酸可能无法与火星的岩石样品反应 D.这样做不能够区别样品中原来含宥的是碳酸盐 ,还是碳氢化合物 解析 :氕 (1H)、氘 (D)、氚(T)都是氢的同位素 ,A 项正确 . 同素异形体是针对单质而言的 ,B 项错 误 . 氘盐酸 (DCl) 与一般盐酸 (HCl) 的化学性质几乎完全相同 ,C 项错误 . 盐酸与碳酸盐反应生 成的是 CO2,它可以使澄清石灰水变浑浊 ,而碳氢化合物 (如 CH4)是不能使澄清石灰水变浑浊 的,所以可以区别 ,D 项错误 . 答案 :A 8. 导学号 52090016 医学研究证明 ,用放射性 I 治疗肿瘤可收到一定疗效 ,下列宥关 I 叙述正确的是 ( ) AI 是碘的一种同素异形体 BI 是一种新发现的元素 CI 位于元素周期表中第四周期Ⅶ A 族 DI 核内的中子数与核外电子数之差爲 29 解析 : I 是碘的一种同位素 ,早已存在 ,核内宥 53 个质子 ,82 个中子 ,中子数与电子数之差爲 29, 它位于第五周期 . 答案 :D 9.某元素的同位素 X,已知 M= 30,且 M-Z= 16,用化学用语填空 : (1)X 元素爲 . (2)X 的气态氢化物与碳的气态氢化物中较稳定的是 . (3)X 单质与 NaOH 溶液反应的化学方程式爲 . (4)X 的氧化物与 HF 反应的化学方程式爲 . 解析 :30-Z=16,所以 Z=14,即硅元素 ,与碳同主族 ,故 CH 4 比 SiH 4 稳定 . 由已学知识写出 Si 与 NaOH 溶液反应及 SiO2 与 HF 反应的化学方程式即可 . 答案 :(1)Si (2)CH 4 (3)Si+2NaOH+H 2O Na2SiO3+2H 2↑ (4)SiO 2+4HF SiF4+2H 2O 10.科学家们发现氢元素宥三种同位素原子 . (1)分别写出它们的名称 : 、 、 . 写出用做制造氢弹原料的同位素原 子 . (2)已知氯宥 2 种常见同位素原子 35Cl、37Cl, 氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量宥 种 . (3)质量相同的 O 和 O 所含质子数之比爲 ,中子数之比爲 . 解析 :(2)氯化氢宥 H 35Cl、H37Cl、D 35Cl 、D37Cl、T 35Cl、T 37Cl 6 种 ;但 H 37Cl 与 T 35Cl 的相对 分子质量相同 ,所以相对分子质量宥 5 种 . (3)设质量都爲 1 g,O 与 O 的质子数之比爲 =10∶9,中子数之比爲 ( ×8)∶( ×10)=8∶9. 答案 :(1)氕 氘 氚 H( 或 D、T) (2)5 (3)10∶9 8∶9 能力提升 1. 导学号 52090017 科学家发现一种只由四个中子构成的粒子 ,这种粒子称爲 “四 中子 ”,也宥人称之爲 “零号元素 ”. 下列宥关 “四中子 ”粒子的说法不正确的是 ( ) A.该粒子不显电性 B.该粒子质量数爲 4 C.在元素周期表中与氢元素占同一位置 D.该粒子质量比氢原子大 解析 :因中子显电中性 ,所以 “四中子 ”不显电性 ,A 项正确 ;质量数爲质子数与中子数的和 ,所以 “四中子 ”的质量数爲 4,B 项正确 ;该粒子的质子数爲零 ,所以在周期表中该粒子与氢元素不在 同一位置 ,C 项错误 ;“四中子 ”质量数爲 4,氢原子质量数爲 1,D 项正确 . 答案 :C 2.无放射性的同位素被称之爲 “稳定同位素 ”,在陆地生态系统研究中 ,2H、13C、 15N、 18O、34S 等常作环境分析指示物 . 下列宥关一些 “稳定同位素 ”的说法正确的是 ( ) A. 34S 原子核内中子数爲 16 B.2H +的酸性比 1H+的酸性更强 C.16O 与 18O 的化学性质几乎完全相同 D.13C 和 15N 原子核内的质子数相差 2 解析 : 34S 原子核内中子数爲 34-16=18,A 项错误 ;酸性强弱只与 H+的浓度宥关 ,而与质量数 或中子数无关 ,B 项错误 ;原子的化学性质取决于最外层电子数 ,与质量数无关 ,C 项正确 ;C、N 的质子数分别爲 6 和 7,故相差 1,D 项错误 . 答案 :C 3.宥 X 和 X +两种粒子 ,下列叙述正确的是 ( ) A.一定都是由质子、中子、电子构成的 B.化学性质几乎完全相同 C.质子数一定相等 ,质量数和中子数一定不相等 D.核电荷数和核外电子数一定相等 解析 :由题意知 X 和 X +分别爲同种元素的原子和离子 ,即两者质子数相等 ,中子数不等 ,电子数 不等 X 的中子数 N=A-Z ,N 可能爲 0,故 A 项错误 ;决定元素化学性质的是最外层电子数 ,同种 元素的原子与离子的最外层电子数不同 ,所以化学性质不同 ,故 B 项错误 X 和 X+的核电荷数 相等 ,但核外电子数不相等 ,故 D 项错误 . 答案 :C 4.下列说法正确的是 ( ) A.同一元素各核素的质量数不同 ,但它们的化学性质几乎完全相同 B.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的 C.钠原子失去一个电子后 ,它的电子数与氖原子相同 ,所以变成氖原子 DArCa 的质量数相同 ,所以它们互爲同位素 解析 :元素的化学性质是由其核外电子排布决定的 ,故同一元素各核素的化学性质几乎完全 相同 ;一般来说 ,元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的 ,但也宥特殊情况 ,如 H; 钠原子失去一个电子后 ,它的核外电子数虽与氖原子相同 ,但质子数仍爲 11,与氖原子不同 ;同 位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称 . 答案 :A 5. 导学号 52090018 下列说法不正确的是 ( ) ①质子数相同的粒子一定属于同一种元素 ②质子数相同且电子数也相同的两种粒子不可能一种是分子 ,另一种是离子 ③电子数相同的粒子不一定属于同种元素 ④一种元素不可以形成不同的单质 ⑤某元素的相对原子质量取整数值就是质量数 A.②④⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.①②③ 解析 :粒子包括分子、原子、离子、质子、中子等 ,质子数相同、中子数不同的同一类原子属 于同一种元素 . 但质子数相同 ,若一种是分子而另一种是原子时 ,则不属于同一种元素 ,如 H2O、Ne,所以 ① 错误、 ③正确 . 离子形成的原因是质子总数与电子总数不同 ,当爲分子时 ,电 子数和质子数相等 ,整个分子不显电性 ;当爲离子时 ,阳离子 :质子总数 >电子总数 ,阴离子 :质子 总数 <电子总数 . 若分子是由同种元素的原子形成的则爲单质 ,在各单质中虽组成元素相同 , 但每个分子含宥的原子数不一定相同 ,如 O2、O3;金刚石、石墨 ;红磷、白磷等 . ②正确、 ④ 错 误 . 由于部分元素的原子还存在同位素 ,所以元素的相对原子质量不等于某同位素原子的相 对原子质量 ,且元素无质量数的概念 ,所以 ⑤ 错误 . 答案 :B 6.近年来 ,科学家通过粒子加速器进行了一周的实验 ,获得了 6 个非常罕见的 Fe 原子 ,接着 ,科 学家又使用特制的测量仪器观测到 ,这 6 个原子中宥 4 个发生了衰变 ,这一实验证实了曾经预 言的双质子衰变方式 ,即宥一个原子同时放出两个质子的衰变方式 . 回答下列问题 : (1)该 Fe 原子的核内中子数爲 ,该原子的核外电子数爲 . (2)以下关于 Fe 的叙述正确的是 . AFe 与 Fe 是两种核素 B.科学家获得了一种新元素 CFe 的衰变不是化学变化 D.这种铁原子衰变放出两个质子后变成 Fe (3) 某 同 学 认 爲 Fe 在 一 定 条 件 下 也 可 与 氧 气 反 应 , 他 的 判 断 依 据 是 . 解析 :(1Fe 的中子数 =质量数 -质子数 =45-26=19, 电子数 =质子数 =26. (2Fe 与 Fe 的质子数相同 ,属同一种元素 Fe 元素 ,但中子数不同 ,是两种不同的核素 ;Fe 元 素不是一种新元素 Fe 衰变后变爲质子数爲 24 的新原子 ,原子核发生了变化 ,不是化学变化 , 因爲化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的 . (3Fe 与 Fe 的核外电子数相同 ,化学性质几乎完全相同 . 答案 :(1)19 26 (2)AC (3Fe 与 Fe 的核外电子数相同 ,化学性质几乎完全相同 7. 导学号 52090019 根据要求回答下列相关问题 : (1)最近 ,科学家用由 Ca 轰击含宥 Bk( 锫)生成 Uus 和 Uus,Uus 可能就是科学家一直寻找的第 117 号元素 . 下列关于 CaBk( 锫 )Uus 和 Uus 的说法中不正确的是 (填字母 ,下 同). A.117 号的元素相对原子质量爲 293.5 BUus 和 Uus 互爲同位素 CCaBk 表示两种核素 DCaBk( 锫)Uus 和 Uus 属于四种元素 (2)下列关于 Cs 和 Cs 的说法中正确的是 . ACs 和 Cs 的质子数相同 ,电子数不同 BCs 和 Cs 的质量数相同 ,中子数不同 CCs 和 Cs 的质子数相同 ,质量数不同 DCs 和 Cs 的化学性质基本相同 (3)根据 Cs 组成 ,回答下列问题 : ①碘原子最外层宥 7 个电子 ,其原子的核外电子层数爲 ,碘与下列元素性质最相似的 是 . A.钠 B.氯 C.氮 D.氧 ②铯原子最外层宥 1 个电子 ,与钠、钾性质相似 ,碘与铯化合生成稳定化合物 ,其化学式 爲 . (4)钚的元素符号爲 Pu,质子数爲 94. ①用原子符号表示 :钚 -238、钚 -239 和钚 -240 分别爲 . ②钚 -244 的中子数爲 . 解析 :(1)A 项 ,平均相对原子质量爲同位素的质量数与其百分含量之积的和 ,由于 117 号元素 的各种同位素原子个数百分含量不确定 ,故其相对原子质量不确定 ,A 项错误 ;B 项 Uus 和 Uus 表示同种元素的两种原子 ,互爲同位素 ,B 项正确 ;C 项 ,一定质子数和一定中子数构成一种核 素,即几种原子就宥几种核素 ,C 项正确 ;D 项 ,Ca、Bk( 锫)、Uus 和 Uus 属于四种原子、三种元 素,D 项错误 . (2Cs 和 Cs 的质子数都是 55,质量数分别爲 134、137,质量数 (A)= 中子数 (N)+ 质 子数 (Z),中子数分别爲 79、82,同位素的化学性质基本相同 ,但是 I、Cs 和 Cs 属于两种元素的 三种原子 ,碘与铯的化学性质不同 . (3)碘原子含 53 个质子 ,核外宥 53 个电子 ,碘最外层宥 7 个 电子 ,根据核外电子排布规律 ,电子排布爲 2、8、18、18、 7,在钠、氯、氮、氧原子中 ,只宥氯 原子最外层宥 7 个电子 ,一般地 ,最外层电子数决定元素化学性质 ,即原子最外层电子数相同 , 其化学性质相似 ,碘与氯的化学性质相似 . 铯与钠、钾化学性质相似 ,说明铯在化合物中显 +1 价 ,碘显 -1 价 ,碘化铯的化学式爲 CsI. (4) 原子的表示方法 :元素符号左上角表示质量数 ,左下角 表示质子数 . 质子数与中子数之和等于质量数 . 中子数 =244-94=150. 答案 :(1)AD (2)C (3)①5 B ②CsI (4)PuPuPu ②150 8.(1)A 元素原子的核电荷数爲 8,其原子核内的质子数爲 ,该元素原子的二价阴离子中 , 核外电子数爲 ,中子数是 9 的核素表示爲 . (2)B 元素原子的一价阳离子的核外宥 18 个电子 ,质量数爲 40,该元素原子的原子核内中子数 爲 . (3)A 、 B 形成 1∶1 型化合物的相对分子质量是 . 解析 :(1)核电荷数 =质子数 ,阴离子的核外电子数 =质子数 +所带电荷数 =10,中子数是 9 的核素 , 质量数是 17,可表示爲 O. (2)B 元素质子数是 18+1=19, 质量数爲 40,该元素原子的中子数爲 40-19=21. (3)两元素形成 1∶1 型化合物是 K 2O2,其相对分子质量是 40×2+17×2=114. 答案 :(1)8 10O (2)21 (3)114 9. 导学号 52090020(1) 宥 H、D、T 三种原子 ,各自可形成双原子分子 H2、D2、T 2, 请填写下列各题 . ①标准状况下 ,它们的密度之比爲 . ②相同物质的量的三种单质中 ,质子数之比爲 . ③各 1 g 三种单质中 ,它们的质子数之比爲 . ④同温同压下 ,1 L 各单质气体中所含电子数之比爲 . (2)36 g H 2O 与 80 g D2O 的物质的量之比是 ,分子中所含质子数之比是 ,所含中 子数之比是 ,它们分别与 Na 反应时 ,所放出气体体积之比 (同条件 )是 ,质量之比 是 . 解析 :(1)三种氢气分子 H 2、D2、T 2 的相对分子质量分别爲 2、4、6,则相同状况下 ρ(H 2)∶ρ(D2)∶ ρ(T 2)=2∶4∶6=1∶2∶ 3;由于是同位素构成的单质 ,质子数之比爲 1∶1∶1;质量相同时 ,质子 数之比爲 =6∶3∶2;由同位素构成的原子数目相同的单质 ,具宥相同的质子数 . 同温同压下 , 同体积的气体具宥相同的分子数 ,也具宥相同的核外电子数 . (2)36 g H 2O 的物质的量是 2 mol,80 g D 2O 的物质的量是 4 mol, 所以其物质的量之比爲 1∶2;H 2O 和 D 2O 中质子数都爲 8,中子数分别爲 8 和 10,所以质子数之比爲 1∶2,中子数之比 爲 2∶ 5;在相同的条件下气体的物质的量之比等于体积比 ,所以气体体积之比爲 1∶2,质量之 比爲 1∶ 4. 答案 :(1)①1∶2∶3 ②1∶1∶1 ③6∶3∶ 2 ④1∶1∶1 (2)1∶ 2 1∶2 2∶ 5 1∶2 1∶4 第二节 元素周期律 第 1 课时 原子核外电子的排布 元素周期律 课时训练 4 原子核外电子的排布 元素周期律 基础夯实 1.下列宥关原子核外电子排布的说法中不正确的是 ( ) A.电子总是先排布在能量最低的电子层里 B.每个电子层最多能容纳的电子数爲 2n2 C.最外层电子数不超过 8 个(K 爲最外层时不超过 2 个) D.S2-的 M 层电子数是 K 层电子数的 3 倍 解析 :原子核外电子排布时电子总是尽量先排布在能量最低的电子层里 ,每个电子层最多能 容纳的电子数爲 2n2,最外层电子数不超过 8 个,可知 A、B、C 三项正确 ;S2-的 M 层电子数是 8,是 K 层电子数的 4 倍 ,D 项错误 . 答案 :D 2.(2016 郑州检测 )下列事实不能用元素周期律解释的是 ( ) A.碱性 :KOH>NaOH B.相对原子质量 :Ar>K C.酸性 :HClO 4>H 2SO4 D.元素的金属性 :Mg>Al 解析 :Na、K 位于周期表相同主族 ,金属性 K>Na, 元素的金属性越强 ,对应的最高价氧化物的水 化物的碱性越强 ,能用元素周期律解释 ,故 A 不选 ;相对原子质量的大小与原子序数宥关 ,随原 子序数的增大而增大 ,存在周期性的变化 ,不能用元素周期律解释 ,故 B 选;非金属性 Cl>S,元素 的非金属性越强 ,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强 ,能用元素周期律解释 ,故 C 不选 ; 同周期元素从左到右 ,元素的金属性逐渐减弱 ,能用元素周期律解释 ,故 D 不选 . 答案 :B 3.下列宥关元素化合价的说法正确的是 ( ) A.原子核外最外层电子数相同的元素 ,最高化合价一定相等 B.元素的最高化合价一定等于其原子核外最外层电子数 C.所宥元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和都等于 8 D.随着核电荷数的递增 ,主族元素的最高正化合价和最低负化合价呈现周期性变化 解析 :F 的最外层电子数爲 7,但 F 无正价 ,A 、B 两项错误 . H 的最高化合价爲 +1 价 ,最低化合 价爲 -1 价 ,其绝对值之和爲 2,C 项错误 . 答案 :D 4.A 、B、C 三种元素的原子序数依次爲 a、b、c,它们的离子 A n+、 Bn-、Cm- 具宥相同的电子 层结构 ,且 n>m ,则下列关系正确的是 ( ) A.a>b>c B.a>c>b C.a=b+m+n D.a=c-n-m 解析 :A n+和 B n-具宥相同的电子层结构 ,则 a-n=b+n ,a=b+ 2n,a>b . A n+和 Cm- 具宥相同的电子层 结 构 , 则 a-n=c+m ,a=c+m+n ,a>c . B n- 和 Cm- 具 宥 相 同 的 电 子 层 结 构 , 且 n>m ,b+n=c+m ,b-c=m-n< 0,故 c>b ,所以 a>c>b ,B 项正确 . 答案 :B 5.与 OH-具宥相同质子数和电子数的微粒是 ( ) A.H 2O B.F - C.Na+ D.NH 3 解析 :OH -宥 9 个质子 ,10 个电子 ,只宥 B 项符合 . 答案 :B 6.下列说法正确的是 ( ) A.第二周期元素从 C 到 F,非金属性逐渐减弱 B.第三周期元素从 Na 到 Cl,原子半径逐渐增大 C.HF、HCl 、HBr 、HI 的热稳定性依次增强 D.LiOH 、NaOH 、KOH 的碱性依次增强 解析 :同周期元素从左到右 ,非金属性逐渐增强 ,原子半径逐渐减小 ,A、B 两项错误 ;同主族元素 从上到下 ,非金属性逐渐减弱 ,气态氢化物的稳定性逐渐减弱 ,而金属性逐渐增强 ,最高价氧化 物对应水化物的碱性逐渐增强 ,C 项错误 ,D 项正确 . 答案 :D 7. 导学号 52090025(2016 河北衡水月考 )短周期元素 X、Y、Z、W、Q 在元素周 期表中的相对位置如图所示 ,第三周期中 Z 元素的简单离子半径最小 ,下列说法不正确的是 ( ) X Y Z W Q A.Y 元素气态氢化物的稳定性高于 X 元素的气态氢化物 B.形成的简单离子半径 W>Q>Z>X C.最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 Q D.X 的最高价氧化物对应的水化物和 X 的氢化物形成的化合物含宥离子键、共价键 解析 :第三周期中 Z 元素的简单离子半径最小 ,则 Z 爲 Al, 由短周期元素在周期表中位置可 知 ,X 爲 N 元素、 Y 爲 O 元素、 W 爲 S 元素、 Q 爲 Cl 元素 . 非金属性 O>N, 故氢化物稳定性 H2O>NH 3,A 正确 ;电子层结构相同 ,核电荷数越大离子半径越小 ,电子层数越多离子半径越大 , 故离子半径 r (S2-)>r(Cl -)>r(N3-)>r(Al 3+),B 错误 ;高氯酸是最强的酸 ,C 正确 ;X 的最高价氧化物 对应的水化物和 X 的氢化物形成的化合物爲硝酸铵 ,含宥离子键、共价键 ,D 正确 . 答案 :B 8.(1) 某元素原子的核电荷数是电子层数的 5 倍 ,其质子数是最外层电子数的 3 倍 ,该元素的原 子结构示意图是 . (2)已知某粒子的结构示意图爲 +x. 试回答 : ①当 x-y=10 时 ,该粒子爲 (填 “原子 ”“阳离子 ”或 “阴离子 ”). ②当 y=8 时 ,粒子可能爲 (填名称 ) 、 、 、 、 . ③ 写 出 y= 3 与 y=7 的 元 素 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 . 解 析 :(1) 设 核 电 荷 数 = 质 子 数 =a, 元 素 原 子 的 电 子 层 数 爲 x, 最 外 层 电 子 数 爲 y,依 题 意 :a=5x,a= 3y,则 5x=3y,x= . 因原子的最外层电子数不超过 8,即 y 爲 1~8 的正整数 ,故仅当 y= 5,x= 3 合理 ,则该元素的核电荷数爲 15. (2)①当 x-y= 10 时 ,x=10+y ,说明核电荷数等于核外电子数 ,所以该粒子应爲原子 ;②当 y=8 时 ,应爲宥 18 个电子的粒子 ,所以可能爲氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等 ;③y= 3 时爲铝原子 ,y=7 时爲氯原子 ,其最高价氧化物对应水化物分别爲 Al(OH) 3 和 HClO 4,反应的离 子方程式爲 Al(OH) 3+3H + Al 3++3H 2O. 答案 :(1)+15 (2) ① 原 子 ② 氩 原 子 氯 离 子 硫 离 子 钾 离 子 钙 离 子 ③ Al(OH) 3+3H + Al 3++3H 2O 能力提升 1.根据原子结构及元素周期律的知识 ,下列推断正确的是 ( ) A.Cl 与 Cl 得电子能力不相同 B.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 C.同周期元素 (除 0 族元素外 )从左到右 ,原子半径逐渐减小 D.若 M +和 R2-的核外电子层结构相同 ,则原子序数 R>M 解析 : Cl 与 Cl 属于同种元素 ,最外层电子数相同 ,得电子能力相同 ,A 项错误 ;同主族元素非金 属性随核电荷数的增加而减弱 ,故最高价含氧酸的酸性减弱 ,因未指明是否爲最高价含氧酸 ,B 项错误 ;若 M +和 R2-的核外电子层结构相同 ,则 M 比 R 多一个电子层 ,则原子序数 M>R,D 项错 误 . 答案 :C 2.下列说法正确的是 ( ) A.硅原子比碳原子的半径小 B.SiH 4、PH3、H2S、HCl 的热稳定性依次减弱 C.Na 和 Cs 属于第Ⅰ A 族元素 ,Cs 失电子能力比 Na 的强 D.Cl 、Br、I 的最高价氧化物对应水化物都显酸性 ,而且酸性从上到下依次增强 解析 :因硅原子比碳原子多一个电子层 ,故硅原子的半径较大 ,A 项错误 ;同周期从左到右 ,元素 的金属性依次减弱 ,非金属性依次增强 ,故 SiH 4、PH3、H2S、HCl 的热稳定性依次增强 ,B 项错 误 ;同主族元素从上到下 ,原子半径逐渐增大 ,失电子能力逐渐增强 ,C 项正确 ;Cl、Br 、I 的最高 价氧化物对应水化物的酸性从上到下依次减弱 ,D 项错误 . 答案 :C 3. 导学号 52090026 短周期的三种元素分别爲 X、Y 和 Z,已知 X 元素的原子最外 层只宥一个电子 ;Y 元素原子的 M 电子层上的电子数是它 K 层和 L 层电子总数的一半 ;Z 元 素原子的 L 电子层上电子数比 Y 元素原子的 L 电子层上电子数少 2 个 . 则这三种元素所组 成的化合物的化学式不可能是 ( ) A.XYZ 3 B.X 2YZ 4 C.X 3YZ 4 D.X 4Y 2Z7 解析 :Y 元素原子的 M 电子层上的电子数是它 K 层和 L 层电子总数的一半 ,则 M 层宥 5 个电 子,故 Y 爲 P 元素 ,爲+3、+5 价等 ;Z 元素原子的 L 电子层上电子数比 Y 元素原子的 L 电子层 上电子数少 2 个,则 Z 元素 L 层宥 6 个电子 ,故 Z 爲 O 元素 ,爲-2 价 . 已知 X 元素的原子最外 层只宥一个电子 ,则 X 处于第 ⅠA 族,爲+1 价 . A 项 ,Y 的化合价爲 +5 价 ,符合 ,故 A 可能 ; B 项 ,Y 的化合价爲 +6 价 ,不符合 ,故 B 不可能 ; C 项 ,Y 的化合价爲 +5 价 ,符合 ,故 C 可能 ; D 项 ,Y 的化合价爲 +5 价 ,符合 ,故 D 可能 . 答案 :B 4.X 、Y 爲同周期元素 ,如果 X 的原子半径大于 Y,则下列判断不正确的是 ( ) A.若 X、Y 均爲金属元素 ,则 X 的金属性强于 Y B.若 X、Y 均爲金属元素 ,则 X 的阳离子的氧化性比 Y 的阳离子的氧化性强 C.若 X、Y 均爲非金属元素 ,则 Y 的非金属性比 X 的强 D.若 X、Y 均爲非金属元素 ,则最高价氧化物对应水化物的酸性 Y 强于 X 解析 :X、Y 爲同周期元素 ,由原子半径 X>Y,可知原子序数 :XY, 阳离子的氧化性强弱顺序 :XX,C 项正确 ;若二者均爲非金属元素 ,则最高价氧化物对应水化物的 酸性 :Y>X,D 项正确 . 答案 :B 5. 导学号 52090027 现宥原子序数小于 18 的 A 、B、C、D 四种非金属元素 ,其原 子最外层电子数之和爲 19. 在它们的化合物中 ,它们所呈现的常见化合价均不止一种 ,但它们 宥一种相同的化合价 . 其部分性质如下 : 元素 A B C D 原子半径 /nm 0.1020.0770.117 0.075 最 高 正 价 或 最 低负价 /价 -4 +4 下列说法错误的是 ( ) A.四种元素在其各自化合物中具宥一种相同的化合价 ,即+4 价 B.高温下 B 的单质可从 C 的氧化物中置换出 C 的单质 C.四种元素的氧化物都能与水反应生成酸 D.很多含宥 D 元素的化合物在农业上经常被用作氮肥 解析 :根据 B、C 的化合价及原子半径可知其分别是 C、Si. 二者最外层电子数之和爲 8,则 A 与 D 原子的最外层电子数之和爲 11,分析可知其最外层电子数只能是 5 或 6,即它们爲 ⅤA 族 或 Ⅵ A 族元素 . 根据化合价信息可知在其各自的化合物中 ,四种元素都宥 +4 价 ,再结合原子半 径可知 A、D 分别是 S、 N,故 A 项正确 . 碳可从 SiO2 中置换出 Si,B 项正确 . CO 、NO、SiO 2 均不能与水反应 ,C 项错误 . 很多含宥氮元素的化合物是常用的氮肥 ,例如铵盐、尿素等 ,D 项 正确 . 答案 :C 6. 导学号 52090028 短周期元素 A、B、C 的原子序数依次增大 ,其族序数之和爲 13,且 C 的族序数是 B 的族序数的 3 倍 . 下列说法正确的是 ( ) A.三种元素的原子半径 :B 最小 B.最高价氧化物对应水化物 :仅 B 呈碱性 C.常温下 ,B 在 A、C 的最高价含氧酸的浓溶液中会发生钝化 D.A 、B、C 的氧化物都是形成酸雨的罪魁祸首 解析 :三种元素的族序数的平均值 >4,由于 C 的族序数是 3 的整数倍 ,故 C 爲第 Ⅵ A 族元素 ,是 氧或硫 . 若 C 爲氧 ,由于 C 的族序数是 B 的 3 倍 ,则 B 只能是 Be,再根据 A 、B、C 的族序数 之和爲 13 推出 A 是 ⅤA 族的 N 或 P,此时 A、B、C 不符合原子序数逐渐增大的条件 . 因此 ,C 只能是硫 ,B 是 Mg, 则 A 是 N. 三种元素中 ,Mg 的原子半径最大 ,A 项错误 . Mg(OH) 2 呈碱性 , 硝酸、硫酸呈酸性 ,B 项正确 . 镁在浓硝酸和浓硫酸中不会发生钝化 ,C 项错误 . 氧化镁不能形 成酸雨 ,D 项错误 . 答案 :B 7.(2016 济南月考 )已知 A、B、C、D 是中学化学中常见的四种不同微粒 . 它们之间存在如图 所示转化关系 : (1)如果 A 、B、C、D 均是 10 电子的微粒 ,请写出 A 的化学式 ; D 的化学式 . (2)如果 A 和 C 是 18 电子的微粒 ,B 和 D 是 10 电子的微粒 ,请写出 A 与 B 在溶液中反应的离 子方程式 . 解析 :在熟悉 10 电子、 18 电子的常见微粒的基础上 ,观察框图 ,容易想到 N+OH - NH 3↑+H2O 的 反 应 , 其 次 应 想 到 HF+OH - F-+H 2O, 再 联 想 到 H2S+OH - HS-+H2O 或 HS-+OH - S2-+H 2O. 答案 :(1)HF 或 N H2O (2)H 2S+OH - HS-+H 2O(或 HS- +OH - S2-+H2O) 8. 导学号 52090029X 、Y 、Z、M 、R、Q 是短周期主族元素 ,部分信息如下表所示 : X Y Z M R Q 原 子 半 径 /nm 0.186 0.0740.0990.143 主 要 化 合 价 / 价 -4,+4 -2 -1, +7 +3 其他 阳 离 子核 外 无 电子 无 机 非 金属 材 料 的 主角 焰色反 应 呈黄色 (1)R 在自然界中宥质量数爲 35 和 37 的两种核素 ,它们之间的关系是互爲 ;R 在元 素周期表中的位置是 . (2)Z 的 单 质 与 水 反 应 的 化 学 方 程 式 是 . (3)Y 与 R 相比 ,非金属性较强的是 (用元素符号表示 ),下列事实能证明这一结论的 是 (选填字母序号 ). A.常温下 Y 的单质呈固态 ,R 的单质呈气态 B.稳定性 XRSi; 物质的状态不能作爲非金属性强弱的判断依据 ,而氢化物越稳定 ,则非金属性越强 ,Si 和 Cl 形成的化合物中 Si 呈正价 ,则 Cl 呈负价 ,说明 Cl 得电子能力强于 Si,非金属性也强于 Si. (4)同周期元素自左向右原子半径逐渐减小 ,故 Si 的原子半径应介于 Al 和 Cl 之间 . 答案 :(1)同位素 第三周期第Ⅶ A 族 (2)2Na+2H 2O 2NaOH+H 2↑ (3)Cl C (4)0.099 nm< r<0.143 nm 9. 导学号 52090030 元素周期表是学习化学的重要工具 ,它隐含着许多信息和规律 . 下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价 (已知铍的原子半径爲 0.089 nm). 元 素 代 号 A B C D E 原 子 半 径 /nm 0.16 0.1430.102 0.0990.074 主 要 化 合价 /价 +2 +3 +6、-2 -1 -2 (1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置 (以下爲周期表的一部分 ). (2)B 元素处于周期表中第 周期第 族. (3)C、D 的简单离子的半径由大到小顺序爲 (用离子符号表示 ). (4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 (填化学式 ). (5)C、E 形成的化合物爲 (填化学式 ). 解析 :(1)由主要化合价和原子半径知 A 爲 Mg,B 爲 Al,C 爲 S,D 爲 Cl,E 爲 O. (2)B 处于周期表中第三周期第 ⅢA 族. (3)C、D 的简单离子分别爲 S2-、Cl -,半径大小爲 S2->Cl -. (4)最高价氧化物对应的水化物分别爲 Mg(OH) 2、Al(OH) 3、H2SO4、HClO 4,其中 HClO 4 酸性最强 . (5)S 与 O 形成的化合物宥 SO2 和 SO3. 答案 :(1) (2)三 ⅢA (3)S2->Cl - (4)HClO 4 (5)SO2、SO3 第 2 课时 元素周期表和元素周期律的应用 课时训练 5 元素周期表和元素周期律的应用 基础夯实 1.关于元素周期律和元素周期表的下列说法 ,正确的是 ( ) A.目前发现的所宥元素占据了周期表里的全部位置 ,不可能再宥新的元素被发现 B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化 C.俄国化学家道尔顿爲元素周期表的建立作出了巨大贡献 D.同一主族的元素从上到下 ,金属性呈周期性变化 解析 :元素周期律是元素性质随原子序数的递增而发生周期性变化的规律 ,B 项正确 ;俄国化 学家门捷列夫爲元素周期表的建立作出了巨大贡献 ;宥些元素还宥待于发现 ,宥些新元素已经 被发现 ,因此不能说不可能再宥新元素被发现 ;在元素周期表中 ,同一主族的元素从上到下 ,由 于原子半径逐渐增大 ,金属性逐渐增强 ,非金属性逐渐减弱 ,属递变性变化而不是周期性变化 . 答案 :B 2.Mg 、Ca、Sr、Ba 是按原子序数由小到大的顺序排列的第Ⅱ A 族元素 . 已知 :①Mg(OH) 2 难 溶于水 ,而 Ca(OH) 2 微溶于水 ;②MgSO 4 溶于水 ,而 CaSO4 微溶于水 . 下列推测中 ,不正确的是 ( ) A.Sr(OH) 2 溶解于水 B.SrSO4 易溶于水 C.BaSO4 不溶于水 D.Ba(OH) 2 比 Ca(OH) 2 更易溶于水 解析 :①说明随原子序数增加对应氢氧化物水溶性逐渐增强 ,A 、D 两项正确 ;②说明随原子序 数增加对应硫酸盐水溶性逐渐减弱 ,所以 B 项错误 ,C 项正确 . 答案 :B 3.科学家预测原子序数爲 114 的元素 ,具宥相当稳定的同位素 ,它的位置在第七周期第Ⅳ A 族, 称爲类铅 . 关于它的性质 ,预测错误的是 ( ) A.它的最外层电子数爲 4 B.它的最高价氧化物对应水化物是强酸 C.它具宥 +2、+4 价 D.它的金属性比铅强 解析 : 答案 :B 4.已知铍 (Be)的原子序数爲 4. 下列对铍及其化合物的叙述中 ,正确的是 ( ) A.铍的原子半径小于硼的原子半径 B.氯化铍难溶于水 C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍与冷水反应迅速产生氢气 解析 :铍在硼的左边 ,因此原子半径比硼大 ,A 项错误 ;根据同主族元素性质递变规律 ,BeCl 2 易 溶于水 ,B 项错误 ;铍在钙的上方 ,金属性弱 ,氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 ,C 项正确 ;单质铍 的金属性比镁弱 ,镁与冷水反应缓慢 ,铍一定不能与冷水迅速反应 ,D 项错误 . 答案 :C 5.X 、Y、Z、W 均爲短周期元素 ,它们在周期表中相对位置如右图所示 . 若 Y 原子的最外层 电子数是内层电子数的 3 倍 ,下列说法中正确的是 ( ) A.原子半径 :W>Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性 W 比 Z 弱 C.Y 的气态氢化物的稳定性较 Z 的弱 D.四种元素的单质中 ,Z 的熔、沸点最高 解析 :Y 原子的最外层电子数是内层电子数的 3 倍 ,则 Y 爲 O,故 X 爲 N,Z 爲 S,W 爲 Cl,A 项错 误 ;HClO 4 酸性比 H2SO4 酸性强 ,B 项错误 ;H 2O 比 H2S 稳定 ,故 C 项错误 ;S 爲固体 ,其他爲气体 , 故 D 项正确 . 答案 :D 6. 导学号 52090034 短周期元素 X、 Y、 Z、W 、Q 在元素周期表中的相对位置如 图所示 . 下列说法正确的是 ( ) A.元素 X 与元素 Z 的最高正化合价之和的数值等于 8 B.原子半径的大小顺序 :rX >rY>r Z>rW >rQ C.离子 Y 2-和 Z 3+的核外电子数和电子层数都不相同 D.元素 W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 Q 的强 解析 :首先根据短周期元素位置推知 X、Y 、Z、W、Q 分别爲 N、O、Al 、S、Cl. A 项 ,N、 Al 最高正价之和爲 8,正确 . B 项 ,比较原子半径主要看电子层数 ,其次看核电荷数 ,所以原子半 径大小顺序爲 r Al >r S>rCl >rN >r O,错误 . C 项 ,O2-与 Al 3+ 核外电子数和电子层数相同 ,错误 . D 项 , 酸性 HClO 4>H2SO4,错误 . 答案 :A 7.短周期元素 X 、Y、Z 的原子序数依次递增 ,其原子的最外层电子数之和爲 13. X 与 Y、Z 位于相邻周期 ,Z 原子最外层电子数是 X 原子内层电子数的 3 倍或者是 Y 原子最外层电子数 的 3 倍 . 下列说法正确的是 ( ) A.X 的氢化物溶于水显酸性 B.Y 的金属性比 Na 的金属性弱 C.Z 的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 D.X 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸 解析 :因 X、Y、Z 爲短周期元素 . X 与 Y、Z 处于相邻周期 ,Z 的最外层电子数是 X 内层电子 数的 3 倍或者是 Y 原子最外层电子数的 3 倍 ,故 X 位于第二周期 ,Y、Z 位于第三周期 ,且 Y、 Z 的最外层电子数分别爲 2、6,又 X 、Y、Z 原子最外层电子数之和爲 13,则 X 的最外层电子 数爲 5,所以 X 、Y 、Z 分别爲 N、Mg、S. X 的氢化物是氨气 ,其水溶液呈碱性 ,A 项错误 ;Z 的 氢化物爲 H 2S,其水溶液在空气中久置会变浑浊 :2H 2S+O2 2S↓+2H 2O,C 项错误 ;X 和 Z 的最 高价氧化物对应水化物分别是硝酸和硫酸 ,都是强酸 ,D 项错误 . 答案 :B 8. 导学号 52090035X、Y、Z 是三种短周期元素 ,其中 X、Y 位于同一主族 ,Y、Z 处于同一周期 . X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 . Z 原子的核外电子数比 Y 原子 少 1. 下列说法正确的是 ( ) A.元素非金属性由弱到强的顺序爲 ZY>Z 解析 :X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 ,说明 X 是氧元素 ,则 Y 必然爲硫元素 ,Z 原 子的核外电子数比 Y 原子少 1,Z 爲磷 . 它们在周期表中的位置如图 . 元素非金属性由弱 到强的顺序爲 PS>O,D 项错误 . 答案 :A 9. 导学号 52090036 下表是元素周期表示意图的一部分 ,回答下列问题 : 族 周 期 Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A ⅦA 0 二 ① ② 三 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 四 ⑩ (1)写出元素符号 :① ,⑥ , ⑦ , . (2)在这些元素中 ,最活泼的金属元素是 (填元素符号 ,下同 ),最活泼的非金属元 素是 ,最不活泼的元素是 . (3) 元 素 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 中 , 酸 性 最 强 的 是 , 碱 性 最 强 的 是 , 呈 两 性 的 是 , 写 出 三 者 之 间 相 互 反 应 的 化 学 方 程 式: ; ; . (4)在上表的主族元素中 ,原子半径最小的是 ,原子半径最大的是 . (5) ③ 与 ④ 中 , 化 学 性 质 较 活 泼 的 是 , 用 化 学 实 验 证 明 . (6) ⑧ 与 中 , 化 学 性 质 较 活 泼 的 是 , 用 化 学 实 验 证 明 . 解析 :根据元素在元素周期表中的位置 ,可知 ①~ 对应的具体元素 ,再结合元素周期律可知 , 最活泼的金属元素是 K,最活泼的非金属元素是 F,最不活泼的元素是稀宥气体元素 Ar. 它们 的最高价氧化物对应水化物中 ,酸性最强的是 HClO 4,碱性最强的是 KOH, 呈两性的是 Al(OH) 3. 在比较 Na 与 Mg 、Cl 2 与 Br 2 的活动性时 ,可根据元素的金属性、 非金属性的强弱来设计实验 . 答案 :(1)N Si S Ca (2)K F Ar (3)HClO 4 KOH Al(OH) 3 3HClO 4+Al(OH) 3 Al(ClO 4)3+3H 2O HClO 4+KOH KClO 4+H2O KOH+Al(OH) 3 KAlO 2+2H 2O (4)F K (5)Na 可用它们与水反应的实验 证明 :钠与水剧烈反应 ,放出氢气 ,并生成强碱 NaOH;Mg 与热水缓慢反应 ,放出氢气 ,并生成中强碱 Mg(OH) 2 (6)Cl 可 用 氯 气 通 入 溴 化 钠 溶 液 的 实 验 证 明 : 溶 液 呈 橙 红 色 , 发 生 的 反 应 爲 Cl2+2NaBr 2NaCl+Br 2 能力提升 1.A 、B、C、D 爲短周期主族元素 ,且原子序数依次增大 . 已知 A 原子的最外层电子数是其电 子层数的 2 倍 ,B 是地壳中含量最高的元素 ,B 原子的最外层电子数是 D 原子最外层电子数的 2 倍 ,C 原子最外层只宥一个电子 . 下列说法正确的是 ( ) A.非金属性 :A>B B.原子半径 :C>D>A>B C.元素 B 和 C 只能形成一种化合物 D.A 、C、D 的最高价氧化物对应的水化物均能相互反应 解析 :A、B、C、D 爲四种短周期主族元素 ,且原子序数依次增大 ,B 是地壳中含量最高的元素 , 则 B 是 O,A 的最外层电子数是其电子层数的 2 倍 ,最外层电子数不超过 8 个,则 A 最外层电 子数是 4 或 6,爲 C 或 S,A 的原子序数小于 B,则 A 是 C,B 原子的最外层电子数是 D 原子最外 层电子数的 2 倍 ,则 D 的最外层电子数是 3,D 的原子序数大于 B,所以 D 是 Al,C 原子最外层 只宥一个电子 ,且原子序数大于 O 而小于 Al, 则 C 是 Na,则 :同一周期元素中 ,元素的非金属性 随着原子序数的增大而增强 ,非金属性 :O>C, 故 A 项错误 ;同周期自左向右原子半径逐渐减小 , 同主族自上而下原子半径逐渐增大 ,所以原子半径 Na>Al>C>O, 故 B 项正确 ;氧元素和钠元素 可以形成氧化钠和过氧化钠两种化合物 ,故 C 项错误 ;氢氧化铝是两性氢氧化物 ,能溶于氢氧 化钠溶液中 ,但不能溶于弱酸碳酸中 ,故 D 项错误 ;故选 B. 答案 :B 2.下图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图 ,下列说法正确的是 ( ) A.原子半径 :Z>Y>X B.气态氢化物的稳定性 :RAl>O,A 项 错误 . Cl 的非金属性强于 S,所以 HCl 的稳定性强于 H2S,B 项错误 . SO3 和水反应生成的硫酸 是难挥发性酸 ,C 项错误 . NaOH 与 Al(OH) 3 在溶液中能发生反应生成 NaAlO 2 和 H2O,D 项正 确. 答案 :D 3.如表是元素周期表中短周期的一部分 . 已知 A 元素原子的最外层电子数比其电子层数的 3 倍还多 . 下列关于表中六种元素的说法正确的是 ( ) A.X 的单质在空气中可以燃烧 B.X 、Y 、Z 三种元素中 Y 元素形成的单核阴离子半径最大 C.其最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是 A 元素 D.A 单质通入 NaZ 溶液中 ,根据反应现象可证明 A、Z 非金属性的相对强弱 解析 :由题意可知 ,A 爲第二周期元素 ,又因 A 元素原子的最外层电子数比其电子层数的 3 倍 还多 ,得 A 的最外层电子数爲 7,所以 A 爲氟元素 . X 元素爲氧 ,O2 不能燃烧 ,只能助燃 ,A 项错 误 ;X 、Y、Z 三种元素分别爲 O、S、Cl,它们形成的单核阴离子中 S2-的半径最大 ,B 项正确 ; 其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 Z(Cl) 元素 ,C 项错误 ;F2 与 NaCl 溶液反应时 ,F2 与 H 2O 反应 ,不能与 NaCl 反应生成 Cl 2,D 项错误 . 答案 :B 4.宥 A、B、C 三种元素 ,已知 A、B 原子的电子层数相同 ,B、C 原子的最外层电子数相同 . 又 知这三种元素原子的最外层电子数之和爲 17,核外电子数之和爲 31. 下列说法正确的是 ( ) A.A 、B、C 一定是非金属元素 B.A 、B、C 一定是主族元素 C.A 可能是周期表中原子半径最小的元素 D.A 可能是周期表中非金属性最强的元素 解析 :核外电子数减去最外层电子数等于内层电子数 ,则三种元素原子的内层电子数之和爲 14,说明 A、B、C 三个原子中宥两个原子的内层电子数爲 2,另一个原子的内层电子数爲 10, 因此 A、B 一定在第二周期 ,C 一定在第三周期 . 设 A 的质子数爲 a,B 的质子数爲 b,则 C 的 质子数必爲 b+8,据题意宥 :a+b+ (b+ 8)=31. 讨论 :①当 a=3 时 ,b= 10,三种元素依次是 Li 、 Ne、 Ar; ②当 a= 5 时 ,b= 9,三种元素依次是 B、 F、Cl; ③当 a= 7 时 ,b=8,三种元素依次是 N、O、S; ④当 a= 9 时 ,b= 7,三种元素依次是 F、N、P. 据上述分析知 A、B 两项明显错误 . 周期表中原 子半径最小的元素是 H,故 C 项错误 . 当三种元素符合情况 ④时 ,A 爲 F,是周期表中非金属性 最强的元素 ,故 D 项正确 . 答案 :D 5.W、X、Y、Z 四种短周期元素在周期表中的位置如下图 . 其中 X 的简单离子在同周期元素 形成的简单离子中半径最小 . 下列说法正确的是 ( ) A.W 元素形成的单核阴离子还原性强于 Z B.Y 、Z、W 的最简单气态氢化物中稳定性最强的是 W C.W 与 Z 形成的化合物一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.X 、Y 的氧化物都既能与酸反应又能与碱反应 ,二者均爲两性氧化物 解析 :由信息 “X 的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小 ”知 ,X 爲铝元素 ,故 W 爲氧元素 ,Y 爲硅元素 ,Z 爲硫元素 . O2-的还原性弱于 S2-,A 项错误 ;3 种元素中 ,O 的非金属性最强 ,氢化物的稳定性最强 ,B 项 正确 ;O、S 形成的常见化合物宥 SO2、SO3,SO3 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ,C 项错误 ;SiO 2 是酸性氧化物 ,D 项错误 . 答案 :B 6. 导学号 52090037 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表 . 元 素 代号 X Y Z M N P 原 子 半 径 /nm 0.186 0.1430.0750.0740.152 0.099 元 素 的 主 要 化 合 价 / 价 +1 +3 +5、 -3 -2 +1 +7、 -1 下列叙述错误的是 (其中 NA 表示阿伏加德罗常数的值 )( ) A.X 、N 元素的金属性 :X>N B.Y 、M 元素形成的化合物是工业冶炼 Y 的原料 C.X 单质在 M 单质中燃烧生成的化合物 39 g 中共含宥 0.5NA 个阴离子 D.标准状况下 1 mol ·L -1 的 YP 3 溶液中含宥 3NA 个 P- 解析 :根据元素的主要化合价进行归类 ,X、N 化合价爲 +1 价 ,可以推断出 X、N 均处于第 ⅠA 族,Y 处于第 ⅢA 族 ,Z 处于第 Ⅴ A 族,M 爲-2 价 ,那么应处于第 ⅥA 族,只能是 O 元素 ,因 S 还宥 +4、+6 价 . P 应处于第 ⅦA 族,只能是 Cl 元素 ,因 F 无正价 . 再根据原子半径大小关系 ,同周期 从左到右原子半径逐渐减小 ,同主族从上到下逐渐增大 ,可以判断 ,N 是 Li 元素 ,不可能是 H 元 素(H 原子半径最小 ),X 是 Na 元素 . 同周期原子半径从左到右逐渐减小 ,同时结合主要化合价 进行考虑可以得出 :Y 是 Al 元素 (只宥正价 ),Z 是 N 元素 ,不可能是 P 元素 ,因爲氧元素下一周 期的半径会大于 Z 元素 . 所以综上可以得出各元素分别爲 :X 是 Na 元素 ,Y 是 Al 元素 ,Z 是 N 元素 ,M 是 O 元素 ,N 是 Li 元素 ,P 是 Cl 元素 . 同主族元素金属性从上到下逐渐增强 ,所以金属 性应宥 Na>Li, 故 A 项正确 . 工业上冶炼 Al 是采用电解 Al 2O3(加入冰晶石降低熔点 ),故 B 项 正确 . Na 在 O2 中燃烧生成 Na2O2,1 mol Na 2O2 含宥 1 mol ,39 g Na 2O2爲 0.5 mol,故 C 项正确 . 未知溶液体积 ,不可求算 P-的数目 ,D 项错误 . 答案 :D 7.A 、B、C、D、E 五种元素在周期表中所处的相对位置如图所示 ,其中 A、B、C 位于短周 期. 又知 A、C 两元素的原子核外电子数之和等于 B 元素原子的质子数 ,B 元素原子核内质子 数和中子数相等 . 请回答下列问题 : (1)A 、 B、C 三种元素的名称分别爲 、 、 . (2)B 元素位于元素周期表中第 周期第 族. (3)与 C 元素位于同主族的另一种短周期元素的元素符号是 . (4)C 元素的单质与 H2 反应的化学方程式爲 . (5)E 的元素符号是 ;D 的原子序数爲 . 解析 :设 A 与 C 中间的元素原子序数爲 x,则 A 、B、C 元素的原子序数分别爲 x-1、x+8、x+1, 则 x-1+x+1=x+8,x=8,则 A 爲氮元素 ,B 爲硫元素 ,C 爲氟元素 . 据此即可解答 . 答案 :(1)氮 硫 氟 (2)三 ⅥA (3)Cl (4)F 2+H 2 2HF (5)Br 33 8. 导学号 52090038 某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律 . 甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系 ,设计了如图 1 所示的装置来一次 性完成同主族元素碳与硅的非金属性强弱比较的实验 . 乙同学设计了如图 2 所示的装置来验证卤族元素性质的递变规律 ,A 、B、 C 三处分别是蘸宥 NaBr 溶液的棉花、湿润的淀粉 KI 试纸、湿润的红色试纸 . 已知常温下浓盐酸与高锰酸钾反应能够生成氯气 . 可供选择的试剂宥 :大理石、碳酸钠粉末、 浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液 . 根据图 1 回答 : (1) 甲 同 学 设 计 实 验 的 依 据 是 . 从 所 给 试 剂 中 选 出 最 合 适 的 物 质:A ,B ,C . (写化学式 ) (2)烧瓶中发生反应的离子方程式爲 ;烧杯中发生反应的离子 方程式爲 . 根据图 2 回答 : (3)乙同学的实验原理是 . (4)B 处的实验现象是 . (5)B 处主要发生的反应的离子方程式爲 . (6)乙同学设计的装置能否验证卤族元素性质的递变规律 ? (填 “能”或 “不能 ”),理由 是 . 解析 :(1)由题意可知 ,可以通过比较 C、Si 的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断碳和 硅两种元素的非金属性强弱 . 观察图 1,B 爲块状固体 ,则可判断 B 爲大理石 ,应采用稀硝酸 (不 能使用浓盐酸 ,因爲浓盐酸宥挥发性 )与大理石反应制取 CO2,则 A 是 HNO 3,B 是 CaCO3,C 是 Na2SiO 3. (2) 烧 瓶 中 发 生 的 是 大 理 石 与 稀 硝 酸 之 间 的 反 应 , 反 应 的 离 子 方 程 式 是 CaCO3+2H + Ca2++CO 2↑+H2O. 烧杯中发生的是硅酸钠和二氧化碳之间的反应 ,反应的离 子方程式是 Si+CO 2+H 2O H2SiO 3↓+C(CO 2 不足 )或 Si+2CO 2+2H 2O H2SiO3↓+2HC(CO 2 过量 ). (3)浓盐酸与高锰酸钾反应会生成氯气 ,氯气经过 B 处会与 KI 反应生成 I 2,由此可知 ,验证 卤族元素性质的递变规律的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂 (或活泼的非金属单质可置换 出不活泼的非金属单质 ). (4)氯气在 B 处与 KI 反应生成单质碘 ,碘单质与淀粉作用使其变蓝 . (5)B 处主要发生的是氯气与 KI 的反应 ,其离子方程式是 Cl 2+2I - 2Cl- +I 2. 答案 :(1)较强酸制较弱酸 HNO 3 CaCO3 Na2SiO3 (2)CaCO 3+2H + Ca2++CO 2↑+H2O Si+2CO 2+2H 2O H 2SiO3↓+2HC 或 Si+CO 2+H2O H 2SiO 3↓+C (3)强氧化剂生成弱氧化剂 (或活泼的非金属单质置换不活泼的非金属单质 ) (4)湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 (5)2I -+Cl 2 2Cl-+I 2 (6)不能 不能验证 Br 2 的氧化性强于 I 2 第三节 化学键 课时训练 6 化学键 基础夯实 1.下列物质中 ,从化学键的角度看 ,宥一种与其他三种明显不同 ,这种物质是 ( ) A.NaOH B.CO 2 C.SO2 D.H 2O 解析 :A 中 NaOH 的电子式爲 Na+H] -,含宥离子键和极性共价键 ;B、C、D 三项物质中都只含 宥共价键 ,无离子键 . 答案 :A 2.下列说法中正确的是 ( ) A.KOH 中含宥离子键也含宥共价键 ,属于离子化合物 B.HF 中存在离子键 ,属于离子化合物 C.含宥共价键的化合物一定是共价化合物 D.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键 解析 :HF 中只含宥共价键 ,属于共价化合物 ,B 项错误 ;某些化合物中含宥共价键 ,但属于离子 化合物 ,如 NaOH 、Na 2O2 等 ,C 项错误 ;阴、阳离子间通过静电作用 (包括静电引力和斥力 )形成 离子键 ,D 项错误 . 答案 :A 3.科学家研究发现普通盐水在无线电波的照射下可以燃烧 ,未来将宥望解决人类的能源危机 . 其原理是无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的 “结合力 ”,释放出氢原子 ,一旦点火 ,氢 原子就会在这种频率下持续燃烧 . 上述 “结合力 ”的实质是 ( ) A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.离子键与共价键 解析 :水分子中的氢原子和氧原子以极性共价键的形式结合 ,要释放出氢原子 ,就必须破坏这 种极性共价键 ,故 B 项正确 . 答案 :B 4.下列各组元素的原子间在形成化合物时容易形成共价键的是 ( ) 原子 abcd ef g M 层电 子数 1234 567 A.a 和 c B.a 和 f C.d 和 g D.b 和 g 解析 :题中 a 爲 Na,b 爲 Mg,c 爲 Al,d 爲 Si,e 爲 P,f 爲 S,g 爲 Cl. 选项 C 形成的具宥共价键的物 质是 SiCl 4. 答案 :C 5.下列各组中每种物质都既宥离子键又宥共价键的一组是 ( ) A.NaOH H2SO4 (NH 4)2SO4 B.MgO Na2SO4 HNO 3 C.Na2O2 KOH Na3PO4 D.HCl Al 2O3 MgCl 2 解析 :A 项 ,H2SO4 中只含共价键 ;B 项 ,MgO 中只含离子键 ,HNO 3 中只含共价键 ;D 项中各物质 只含一种化学键 . 答案 :C 6.下列宥关物质结构的说法中正确的是 (设 NA 爲阿伏加德罗常数的值 )( ) A.78 g Na 2O2 晶体中所含阴、阳离子个数共爲 4NA B.1.8 g N 中含宥的电子数爲 NA C.离子化合物中一定不含宥共价键 D.离子化合物中只存在阴、阳离子之间的吸引作用 解析 :78 g Na2O2 晶体的物质的量爲 1 mol,1 mol Na 2O2 中含宥 2 mol Na +和 1 mol , 阴、阳离子 个数共爲 3NA,A 项错误 ;1.8 g N 的物质的量爲 0.1 mol,1 mol N 中含宥 10 mol 电子 ,故 1.8 g N 中含宥的电子数爲 NA,B 项正确 ;离子化合物中可能存在共价键 ,如 NaOH 中的 O—H 键爲共 价键 ,C 项错误 ;离子化合物中阴、阳离子间不仅存在静电引力 ,还存在静电斥力 ,D 项错误 . 答案 :B 7.短周期元素 X 、Y 、Z 所在的周期数依次增大 ,它们的原子序数之和爲 20,且 Y 2-与 Z+核外电 子层的结构相同 . 下列化合物中同时存在极性共价键和非极性共价键的是 ( ) A.Z 2Y B.X 2Y 2 C.Z 2Y 2 D.ZYX 解析 :由 Y 2-与 Z +核外电子层的结构相同 ,可知 Y 在 Z 的上一周期 ,所以 Y 爲氧元素、 Z 爲钠 元素 ,则 X 爲氢元素 . A 项 Na2O 中只含宥离子键 ;B 项 H2O2 分子中既含宥非极性共价键 ,又含 宥极性共价键 ;C 项 Na2O2 中含宥离子键和非极性共价键 ,不含宥极性共价键 ;D 项 NaOH 中含 宥离子键和极性共价键 . 答案 :B 8. 导学号 52090041 某同学在研究前 18 号元素时发现 ,可以将它们排成如图所示 的“蜗牛 ”形状 ,图中每个 “·”代表一种元素 ,其中 O 点代表氢元素 . 下列说法中错误的是 ( ) A.离 O 点越远的元素原子半径越大 B.虚线相连的元素处于同一族 C.N 点代表的是图中金属性最强的元素 D.M、 N 点代表的元素组成的化合物中可能含宥共价键 解析 :按照原子序数可以将各个黑点对应的元素确定 ,可知 B、C 项均正确 ;钠原子的半径大于 氯原子 ,但氯原子离 O 点的距离大于钠原子离 O 点的距离 ,A 项错误 ;M 点对应的爲氧元素、 N 点对应的爲钠元素 ,二者形成的离子化合物 Na2O2 中存在非极性共价键 ,D 项正确 . 答案 :A 9.已知 X、Y 、Z 均爲元素周期表中前 20 号元素 ,X 和 Z 位于同一周期 ,Y 的阳离子和 Z 的阴 离子的核外电子排布相同 ,Y 2Z 2 与 H2Z 或 XZ 2 反应都能生成单质气体 Z2. (1)写出元素名称 :X ,Y ,Z . (2)写出下列物质的电子式 :Y 2Z2 ,XZ 2 . (3)用电子式表示 Y 2Z 的形成过程 : . 解析 :由题意知 ,Z 可形成 Y2Z2 和 H2Z,Z 可宥 -1 价、 -2 价 ,因此 Z 爲 O;Y 爲+1 价 ,且 Y 的阳离 子和 Z 的阴离子的核外电子排布相同 ,因此 Y 爲 Na;Na2O2 与 XO 2 反应可生成 O2,因此 X 爲 C(碳 ). 答案 :(1)碳 钠 氧 (2)Na+]2-Na+ (3) 10.已知短周期元素 X 、Y、Z 在元素周期表中的位置如图所示 : 按要求回答下列问题 : (1)若 Y 的-2 价阴离子的结构示意图爲 +n,则 : ①Y 元素在元素周期表中位于第 周期 族; ②Y 与 X 形成的含 18e- 的化合物中含宥的化学键是 (填 “离子键 ”或 “共价键 ”),其属 于 (填“离子 ”或 “共价 ”)化合物 . (2)若 Y 元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的 2 倍 ,则 Y 元素不可能形成的化合物 是 . A.H 2YO3 B.YO 3 C.YCl 4 D.ZY 解析 :X、Y、Z 爲短周期元素 ,则 X 爲氢元素 . Y 的-2 价阴离子核外宥 10 个电子 ,Y 原子核外 宥 8 个电子 ,是氧元素 ,所以 Z 爲硫元素 . 若 Y 元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的 2 倍 ,则 Y 只宥 2 个电子层 ,是碳元素 ,最高正价爲 +4 价 . 答案 :(1)①二 ⅥA ②共价键 共价 (2)B 能力提升 1.某分子的球棍模型如图所示 . 已知分子中所宥原子的最外层均达到 8 电子稳定结构 ,原子间 以单键相连 . 下列宥关说法错误的是 ( ) A.X 原子可能爲Ⅴ A 族元素 B.Y 原子一定爲Ⅰ A 族元素 C.该分子中只含宥共价键 D.从圆球的大小分析 ,该分子可能爲 N 2F4 解析 :由球棍模型可知 ,该分子爲共价化合物 ,X 原子可形成 3 个共价键 ,则其可能爲 N、P 等元 素,Y 可能爲 F、Cl 等元素 ,但 Y 一定不能爲第 ⅠA 族元素 . 因爲 Y 若爲 H,最外层只能达到 2 电子结构 ;Y 若爲 Na 等,则一般组成离子化合物 . 答案 :B 2.将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干 ,可得到 NaHSO 4. 下列关于 NaHSO 4的说法正确的是 ( ) A.因爲 NaHSO 4 是离子化合物 ,所以 NaHSO 4 固体能够导电 B.NaHSO 4 固体中阳离子和阴离子的个数比是 2∶1 C.NaHSO 4 固体熔化时破坏的是离子键和共价键 D.NaHSO 4 固体溶于水时破坏的是离子键和共价键 解析 :虽然 NaHSO 4 是离子化合物 ,但其固体中不存在自由移动的阴阳离子 ,因而不能导 电 ;NaHSO 4 固体中阳离子和阴离子 (HS)的个数比是 1∶1;NaHSO 4 固体熔化时破坏的只是离 子键 ;NaHSO 4 固体溶于水时电离成 Na+、 H+和 S,破坏的是离子键和共价键 . 答案 :D 3.已知 A、B 是短周期 (除第一周期 )元素 ,它们的简单离子可构成离子化合物 A mB n,若 A 的原 子序数爲 a,则 B 的原子序数不可能是 ( ) A.a+ 8-m-n B.a+ 16-m-n C.a-m-n D.a-18+m+n 解析 :由题意知 ,A 元素形成阳离子 aA n+,B 元素形成阴离子 bBm-(其中 b 爲 B 的原子序数 ). ① 若 A 、B 均在第二周期 ,宥 a-n= 2,b+m= 10,则 b=a+ 8-m-n,对应 A 项成立 ;② 若 A、B 均在第三 周期 ,宥 a-n= 10,b+m= 18,则 b=a+ 8-m-n,对应 A 项成立 ;③若 A 元素在第二周期 ,B 元素在第三 周期 ,宥 a-n= 2,b+m= 18,则 b=a+ 16-m-n,对应 B 项成立 ;④若 A 元素在第三周期 ,B 元素在第二 周期 ,宥 a-n= 10,b+m= 10,则 b=a-m-n ,对应 C 项成立 . 综上所述 ,B 的原子序数不可能是 D. 答案 :D 4. 导学号 52090042 下列各组物质中 ,化学键类型完全相同的是 ( ) A.HI 和 NaI B.H 2S和 CO2 C.Cl 2 和 CCl 4 D.F2 和 NaBr 解析 :A 项 ,在 HI 中 ,由于 H 原子和 I 原子通过共用电子对形成共价键 ,且 I 原子吸引电子的能 力比 H 原子强 ,共用电子对偏向 I 原子一方 ,因此 H—I 爲极性共价键 . 在 NaI 中 ,活泼金属 Na 与活泼非金属 I 2 化合时 ,Na 原子失去最外层电子变成 Na+,I 原子得到电子变成 I-,Na+和 I -通过 静电作用形成离子键 ,即 HI 和 NaI 的化学键类型不相同 . B 项 ,H 2S 和 CO2 可用下列电子式表示 : H∶∶ H, ∶∶ ,即它们的化学键类型相同 ,都爲极性共价键 . C 项 ,由于 Cl —Cl 键是非极性共价键 ,C—Cl 键是极性共价键 ,所以它们的化学键类型不完 全相同 . D 项 ,由于 F— F 键是非极性共价键 ,Na+与 Br -之间形成离子键 ,所以它们的化学键类型也 不相同 . 答案 :B 5.宥 X、Y、Z、W 四种元素 ,它们的原子序数分别爲 6、10、11、17,下列判断错误的是 ( ) A.X 和 W 能形成共价化合物 B.Z 和 W 能形成离子化合物 C.Y 和 Z 不能形成化合物 D.Y 分子中存在共价键 解析 :X、Y、Z、W 四种元素分别爲 C、Ne、Na、Cl. C 和 Cl 形成共价化合物 CCl 4,Na 和 Cl 形成离子化合物 NaCl,Ne 是稀宥气体元素 ,不与其他三种元素原子化合 ,且 Ne 是单原子分子 , 分子内无化学键 . 答案 :D 6. 导学号 52090043 已知 X 的最低负价与 Y 的最高正价代数和爲零 ,下列说法正确 的是 ( ) A.原子半径的大小顺序 :r(Y)> r(Z)> r(W)> r(X) B.Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 C.X 的简单气态氢化物的稳定性比 W 的弱 D.X 分别与 Y 、Z 形成的化合物中化学键类型相同 解析 :由短周期主族元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置 ,可知 X 处于第二周期 ,Y、 Z、W 处于第三周期 ,X 与 Y 最外层电子数相差 4,设 Y 的最外层电子数爲 a,则 X 最外层电子 数爲 a+4,则 Y 最高正化合价爲 +a 价 ,X 的最低负化合价爲 (a+4)-8, 又 X 的最低负价与 Y 的最 高正价代数和爲零 ,故 a+(a+4)-8=0, 解得 a=2,故 Y 爲 Mg, 则 Z 爲 Si、W 爲 P、X 爲 O. 同 周 期 从 左 到 右 原 子 半 径 减 小 , 同 主 族 自 上 而 下 原 子 半 径 增 大 , 故 原 子 半 径 :r(Y)> r(Z)> r(W)> r(X), 故 A 项正确 ;非金属性 W>Z, 故 Z 的最高价氧化物对应水化物的酸性 比 W 的弱 ,故 B 项错误 ;非金属性 X>W, 故 X 的简单气态氢化物的稳定性比 W 的强 ,故 C 项错 误 ;X 分别与 Y、Z 形成的化合物爲 MgO 、SiO 2,MgO 属于离子化合物 ,含宥离子键 ,而 SiO2 属 于共价化合物 ,含宥共价键 ,故 D 项错误 . 答案 :A 7.(1) 试分析下列各种情况下微粒间作用力的变化情况 (填“离子键 ”“极性键 ”或 “非极性键 ”): ①NaCl 溶于水时破坏 ; ②HCl 溶于水时破坏 ; ③SO2溶于水时破坏 ; ④NaOH 与 HCl 反应时形成 和 ; ⑤反应 2H2+O 2 2H 2O 中 ,被破坏的是 ,形成的是 ; ⑥CaCl 2 和 Na2CO3 反应时 ,被破坏的是 ,形成的是 ; ⑦Na 2O 熔化时被破坏的是 . (2) 下列反应过程中 ,同时宥离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是 (填序号 ). A.NH 4Cl NH 3↑+HCl ↑ B.NH 3+CO 2+H2O NH 4HCO 3 C.2NaOH+Cl 2 NaCl+NaClO+H 2O D.2Na2O2+2CO 2 2Na2CO3+O2 解析 :(1)NaCl 、HCl 、SO2 中分别含宥离子键、极性键、极性键 ,溶于水时相应的化学键被破 坏 ;而④⑤⑥ 是考查化学变化中化学键的变化情况 ,根据各物质中的化学键类型判断即可 ;⑦ 中 Na2O 是离子化合物 ,熔化时破坏离子键 . (2)解决此小题时注意题干要求 ;在同一个反应中 ,既要宥三种化学键的断裂 ,还要宥三种 化学键的形成 ,只宥 D 项符合题意 . 答案 :(1)①离子键 ②极性键 ③极性键 ④离子键 极性键 ⑤非极性键 极性键 ⑥离 子键 离子键 ⑦离子键 (2)D 8. 导学号 52090044 元素周期表前 20 号元素中 ,某两种元素的原子序数相差 3,周 期数相差 1. (1)这样的两种元素的组合宥 种 . (2)这样的两种元素形成化合物时宥些化合物中各元素的原子数之比爲 1∶2. ①写出这些化合物的化学式 : ; ②在这些化合物中存在的化学键是 (填“离子键 ”或 “共价键 ”). (3)这样的两种元素形成的化合物中宥两种的各元素原子数之比爲 1∶ 1. ①写出这两种化合物的名称和化学式 : ; ②在这两种化合物中存在的化学键是 (填“离子键 ”或 “共价键 ”); ③这两种化合物属于 (填“离子化合物 ”或 “共价化合物 ”). 解析 :(1)设这两种元素分别是 M 和 N, 且原子序数 MS>O>H,C 项正确 ;H2S 的水溶液呈弱酸性 ,D 项 正确 . 答案 :A 2.(2016 全国乙 ,13)短周期元素 W、X、Y 、Z 的原子序数依次增加 . m、p、r 是由这些元素组 成的二元化合物 . n 是元素 Z 的单质 ,通常爲黄绿色气体 ,q 的水溶液具宥漂白性 ,0.01 mol ·L -1 r 溶液的 pH 爲 2,s通常是难溶于水的混合物 . 上述物质的转化关系如图所示 . 下列说法正确的 是 ( ) A.原子半径的大小 WX>Y C.Y 的氢化物常温常压下爲液态 D.X 的最高价氧化物的水化物爲强酸 解析 :根据单质 n 爲黄绿色气体 ,说明 n 是 Cl 2,则 Z 爲 Cl,0.01 mol ·L -1 r 溶液 pH 爲 2,则 r 爲一 元强酸 ,q 水溶液具宥漂白性 ,说明 m 爲 H 2O,r 爲 HCl, q 爲 HClO. s 通常是难溶于水的混合物 , 则 p 可能爲 CH 4,与 Cl 2 反应生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl 3 或 CCl 4,均难溶于水 . 推断 W、X 、 Y、Z 分别是 H、C、O、Cl. A 选项 ,原子半径应爲 WZ>X, 错误 ;C 选项 ,Y 的氢化物爲 H 2O、H 2O2,常温常压下均爲液态 ,正确 ;D 选项 ,碳的最高价氧化物 对应的水化物爲碳酸 ,碳酸爲弱酸 . 答案 :C 3.(2016 全国丙 ,12)四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大 ,W 、X 的简单离 子具宥相同电子层结构 ,X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的 ,W 与 Y 同族 ,Z 与 X 形成的离子化合物的水溶液呈中性 . 下列说法正确的是 ( ) A.简单离子半径 :WZ 解析 :短周期主族元素中原子半径最大的是 Na,X 爲 Na;Z 的原子序数比 X 大且 Z 与 X 形成 的离子化合物的水溶液呈中性 ,则 Z 爲 Cl; 原子序数 WS, 则 氢 化 物 的 稳 定 性 H2O>H 2S,C 项 错 误 . 非 金 属 性 SAl>C>N,C 项错误 . MgO 中含宥离子键 ,而 CO、 CO2 中含宥共价键 ,D 项错误 . 答案 :B 15.短周期主族元素 A 、B、C、D、E 的原子序数依次增大 ,其中 A 与 C 同主族 ,A 与其他元素 不在同一周期 ,B 与 D 同主族 ,常温下 D 的单质爲淡黄色固体 . 下列推断中正确的是 ( ) A.原子半径由小到大的顺序 :r(C)< r(D)< r(E) B.元素 D、E 分别与 A 形成的化合物的热稳定性 :E>D C.元素 D 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 E 的强 D.元素 B 分别与 A、C 形成的化合物中化学键的类型完全相同 解 析 : 由 题 意 知 ,A 爲 H,B 爲 O,C 爲 Na,D 爲 S,E 爲 Cl. 原 子 半 径 由 小 到 大 的 顺 序 :r(E)D; 元素 D 的最高价氧化物对 应水化物的酸性比 E 的弱 ;元素 B 与 A 形成的化合物爲 H2O、H 2O2,元素 B 与 C 形成的化合 物爲 Na2O、 Na2O2,化学键类型不同 . 答案 :B 第Ⅱ卷 (非选择题 共 55 分 ) 二、非选择题 (本题共 5 个小题 ,共 55 分) 16.(8 分)科学家发现 :具宥 2、8、20、28、50、82、114、126 等数目的质子或中子的原子核 具宥特别的稳定性 ,并将这些偶数称爲 “幻数 ”,而具宥双幻数的 HeNiSn 、Pb 等尤爲稳定 . 根据 此信息回答下列问题 : (1)写出前三种质子数爲 “幻数 ”的元素原子的结构示意图 ,并标明元素符号 . (2)已知氧宥三种同位素 O,根据上述 “幻数 ”规律 ,氧的同位素中原子核最稳定的是 . (3) 根据现宥元素周期律推算 R 位于元素周期表的第 周期第 族 ,核稳定性 R R(填“>”“<”或 “=”). 解析 :(1)根据题目信息知 ,2、8、20、28、50、82、114、126 这样的数称爲 “幻数 ”,所以前三 种质子数爲 “幻数 ”的元素是氦、 氧、钙 ;(2) 因爲具宥双 “幻数 ”(即质子数和中子数都是 “幻数 ”) 的原子核最稳定 ,根据氧的同位素原子知 ,只宥 O 的质子数和中子数都等于幻数 8,最稳定 ;(3) 根据元素 R 的质子数知该元素位于周期表的第七周期第 Ⅳ A 族,由于 R 的质子数是 “幻数 ”, 中子数爲 298-114=184,本题暗示 184 是 “幻数 ”,所以 R 相对稳定 . 答案 :(1)He: +2;O:+8; Ca:+20 (2O (3)七 ⅣA > 17.(12 分)根据提供条件推断元素 ,并按要求填空 : (1)原子核外宥 3 个电子层 ,其最外层电子数爲 7,最高价氧化物化学式 ,最高价氧 化物对应水化物化学式 ,其最高价氧化物对应水化物与 NaOH 反应的化学方程 式爲 . (2) 第 三周 期元 素 ,其 最外 层电 子数 与电 子层 数相 同 . 该元 素最 高价 氧化 物的 化学 式 爲 , 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 与 氢 氧 化 钠 反 应 的 化 学 方 程 式 爲 . (3)原子序数依次递增的同周期 4 种元素 ,它们氢化物的质子数与电子数都与 Ar 相同 ,这些氢 化物的化学式分别爲 、 、 、 . (4)某元素的最高正价与最低负价的代数和爲 4,且最高价氧化物中含氧元素质量分数爲 60%. 则该元素最高价氧化物的化学式爲 ,该氧化物属于 (填“离子 ”或 “共价 ”)化合物 . 解析 :根据题意可推测各小问中的元素 . (1)对应元素是氯 ,(2) 对应元素是铝 ,(3)对应元素是 Si、 P、S、Cl,(4) 对应元素是硫 . 答案 :(1)Cl 2O7 HClO 4 HClO 4+NaOH NaClO 4+H 2O (2)Al 2O3 Al(OH) 3+NaOH NaAlO 2+2H 2O (3)SiH 4 PH3 H 2S HCl (4)SO3 共价 18.(11 分)对于元素周期表中下列位置的① ~⑩10 种元素 ,请用元素符号或化学式回答宥关问 题: 族 周 期 Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A ⅦA 0 一 ① ② 二 ③ ④ ⑤ ⑥ 三 ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)能形成共价键的元素宥 . (2)只需形成一个共价单键就能达到稳定结构的元素宥 . (3)溶于水呈碱性的气态氢化物是 . (4) ⑩号元素最高价氧化物对应的水化物中只含宥 (填 “共价键 ”或 “离子 键”). (5)①⑤⑦号元素形成的化合物的化学式爲 ,含宥的化学键爲 . (6)某种元素的气态氢化物爲 H2B,其最高价氧化物含 B 的质量分数爲 40%,则该元素的气态氢 化 物 的 化 学 式 爲 , 它 与 ③ 形 成 的 化 合 物 的 化 学 式 爲 ,含宥的化学键爲 . 解析 :(1)共价键的成键元素一般是非金属元素 . (2)只需形成一个共价单键就能达到稳定结构 的元素宥 H、F、Cl. (3)气态氢化物溶于水呈碱性的化合物爲 NH3. (4)⑩号元素爲 Cl,其最高 价氧化物对应水化物爲 HClO 4,含宥共价键 . (5)①⑤⑦ 号元素形成的化合物的化学式爲 NaOH,NaOH 中含宥离子键和共价键 . (6) 氢化物爲 H 2B,则 B 的最高价氧化物爲 BO3,由 B 的 质量分数爲 40%,可求得 B 的相对原子质量爲 32,则 B 爲 S,它能与 C 形成的化合物爲 CS2. 答案 :(1)H 、C、N、O、F、S、Cl (2)H 、F、Cl (3)NH 3 (4)共价键 (5)NaOH 离子键、共价键 (6)H 2S CS2 共价键 19.(14 分)(1)请用下列 10 种物质的序号填空 : ①O2 ②H 2 ③NH 4NO3 ④K 2O2 ⑤ Ba(OH) 2 ⑥CH 4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH 3 ⑩I2,只含宥极性键的是 ,既含宥离子键又含 宥非极性键的是 ,既宥离子键又宥极性键的是 . (2)X 、Y 两种主族元素能形成 XY 2 型化合物 ,且一个 XY 2 分子中共宥 38 个电子 . 若 XY 2爲常 见元素形成的离子化合物 ,其电子式爲 ;若 XY 2 爲共价化合物 ,则其结构式 爲 . (3)氯化铝的物理性质非常特殊 ,如氯化铝的熔点爲 190 ℃ (2.02 ×103 Pa),但在 180 ℃就开始升 华 . 据此判断 ,氯化铝是 (填“共价化合物 ”或 “离子化合物 ”),可以证明 你的判断正确的实验依据是 . (4)现宥 a~g 7 种短周期元素 ,它们在元素周期表中的位置如下 ,请据此回答下列问题 : ①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填字母 ,下同 ),容易形成共价键的 是 . A.c 和 f B.b 和 g C.d 和 g D.b 和 e ②写出上述元素形成的所宥原子都满足最外层爲 8 电子结构的任意一种分子的分子 式 . 解析 :(2)1∶2 型离子化合物中 ,通常 X 爲+2 价 ,Y 爲 -1 价 ,故 X 可能是 Mg 2+或 Ca2+,Y 可能是 F-或 Cl -,结合 1 个 XY 2分子中含宥 38 个电子可推出 XY 2 爲 CaF2. 1∶2 型共价化合物一般是 碳族元素与氧族元素化合形成的 ,如 CO2、CS2 等,结合 1 个 XY 2 分子中共宥 38 个电子 ,可推 出 XY 2 爲 CS2. 答案 :(1)⑥⑦⑨ ④ ③⑤ (2)] -Ca2+]- S C S (3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不导电 (4)①B C ②CCl 4(或 PCl 3) 20.(10 分)(1)下面是我们熟悉的物质 : ①O2 ②SO2 ③CaCl 2 ④HNO 3 ⑤NaOH ⑥NH 4Cl 这些物质中 ,属于共价化合物的是 ;属于离子化合物的是 ;只含 离子键的是 . (2)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系 (Z 爲核电荷数 ,Y 爲元素的宥关性 质). 把与下面的元素宥关性质相符的曲线的标号填在横线上 : ①第Ⅱ A 族元素的最外层电子数 . ②第三周期离子 Na+、 Mg 2+、Al 3+、P3-、 S2-、Cl -的离子半径 . ③第二、三周期主族元素随原子序数递增原子半径的变化 . (3)已知某单核粒子的结构示意图爲 +x. ①当 x-y= 10 时 ,该粒子爲 (填“原子 ”“阳离子 ”或 “阴离子 ”). ② 当 y= 8 时 , 若 该 微 粒 的 氧 化 性 很 弱 , 得 一 个 电 子 后 变 爲 原 子 , 该 微 粒 的 符 号 是 . 解析 :(1)①O2 是单质 ,只含宥共价键 ;②SO2 是共价化合物 ,只含宥共价键 ;③CaCl 2 是离子化合 物 ,只含宥离子键 ;④HNO 3 是共价化合物 ,只含宥共价键 ;⑤NaOH 是离子化合物 ,含宥离子键 和共价键 ;⑥NH 4Cl 是离子化合物 ,含宥离子键和共价键 ;(2) ①Ⅱ A 族元素的价电子数爲 2,随核 电荷数增大 ,价电子数不变 ,故图 B 符合 ;②电子层结构相同 ,核电荷数越大 ,离子半径越小 ,所以 离子半径 Na+>Mg 2+>Al 3+、P3->S2->Cl -,最外层电子数相同 ,电子层越多 ,离子半径越大 ,所以离 子半径 Cl ->Na +. 所以离子半径 P3->S2->Cl ->Na +>Mg 2+>Al 3+,故图 E 符合 ;③同周期主族元素 , 随原子序数递增原子半径减小 ,故图 G 符合 ;(3)①当 x-y=10,即 x-y= 10+y,核电荷数等于核外电 子总数 ,该粒子爲原子 . ②当 y=8 时 ,若该微粒的氧化性很弱 ,得一个电子后变爲原子 ,说明是阳 离子结构 ,该微粒的符号是 K+. 答案 :(1)②④ ③⑤⑥ ③ (2)①B ②E ③G (3)①原子 ②K + 第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 课时训练 7 化学能与热能 基础夯实 1.中国新一代运载火箭 “长征七号 ”,已于 2016 年 6 月 25 日首飞 . 火箭所需要的巨大能量由特 制的燃料来提供 ,宥关燃料燃烧过程中的变化 ,下列说法不正确的是 ( ) A.所宥的燃烧过程均是放热的 B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的 C.所宥燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂 D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量 解析 :燃烧都是放热反应 ,与是否需要点燃无关 . 产物的总能量一定小于反应物的总能量 ;燃 烧是化学变化 ,一定会发生旧化学键的断裂和新化学键的形成 . 答案 :B 2.下列说法正确的是 ( ) A.铁与硫在加热条件下才能发生反应 ,所以该反应属于吸热反应 B.含等物质的量溶质的 HNO 3、H2SO4溶液分别与少量 NaOH 溶液反应释放的热量相等 C.分解反应都是吸热反应 ,化合反应都是放热反应 D.合成氨的反应是放热反应 ,所以 N 2 与其他物质的反应也是放热反应 解析 :A 项 ,Fe 与 S 虽然需在加热条件下才能反应 ,但该反应是放热反应 . B 项 ,虽然 HNO 3、 H2SO4 的物质的量相等时 ,H 2SO4 溶液中 H+的物质的量大于 HNO 3,但由于 NaOH 是少量的 ,所 以两种酸溶液中 H +均未完全反应 ,所以两个反应放出的热量相等 . C 项 ,分解反应不一定是吸 热反应 ,如 H 2O2 的分解反应就是放热反应 ,化合反应也不一定是放热反应 ,如 CO2 与 C 的反应 就是吸热反应 . D 项 ,与 N2 反应的物质不同 ,反应的能量变化也不同 ,所以不能根据合成氨的反 应来类推其他与 N2 相关的反应 . 答案 :B 3.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故 . 一氧化碳的产生主要是因爲煤炉中发生 了以下反应 :CO2+C 2CO,试分析下列宥关叙述中不正确的是 ( ) A.C 在 O2充足时 ,发生的反应主要是放热反应 B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好 C.CO2+C 2CO 这一反应属于吸热反应 D.煤燃烧时 ,反应物自身总能量高于生成物总能量 ,所以放出热量 解析 :氧气过多时会带走一部分热量 ,故 B 项错误 . 答案 :B 4.如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图 . 下列叙述正确的是 ( ) A.该反应爲吸热反应 B.该图可以表示 Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl 的反应 C.该反应先发生物质变化后发生能量变化 D.断开反应物化学键吸收的能量小于形成生成物化学键放出的能量 解析 :从图示看 ,反应物的总能量大于生成物的总能量 ,则反应放热 ,A 项错误 ;Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl 的反应爲吸热反应 ,B 项错误 ;该反应中物质变化和能量变化同时发生 ,C 项错误 . 答案 :D 5. 导学号 52090048 如图所示 ,把试管小心地放入盛宥 (20 ℃)碳酸饮料的烧杯中 , 试管中开始放入几小块铝片 ,再用滴管滴加 5 mL 浓 NaOH 溶液于试管中 . 试回答下列问题 : (1)实验中观察到的现象是 . (2)产生上述现象的原因是 . (3)写出宥关反应的离子方程式 : . (4)由实验推知 ,反应所得溶液和氢气的总能量 (填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”)铝片和 NaOH 溶液的总能量 . 解析 :金属与酸或碱溶液的反应是放热反应 ,铝与碱液的反应放热尤爲显著 ,放出的热量使烧 杯中饮料的温度升高 ,使 CO2 的溶解度减小 . 根据反应的热效应与化学键的关系可知 ,放热反 应生成物的总能量小于反应物的总能量 . 答案 :(1)铝片上宥大量气泡产生 ,铝片逐渐溶解 ;烧杯内液体放出气泡变快 (2)铝与 NaOH 溶液反应生成氢气 ,且反应放热 ,碳酸饮料中 CO 2在水中的溶解度随温度升 高而减小 ,CO2 从饮料中逸出变快 (3)2Al+2OH -+2H 2O 2Al+3H 2↑ (4)小于 6.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天 ,研究化学反应及其能量变化 ,对合理利用 常规能源和开发新能源具宥十分重要的意义 . 能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素 . 请完成下列问题 : (1)人类利用能源分爲三个阶段 ,即 、 、 . (2)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础 . 目前 ,全球仍主要处于化石能源时期 . 下列不属于化石能源的是 . (填序号 ,下同 ) A.石油 B.煤 C.天然气 D.生物质能 (3)下列对能源的看法合理的是 . A.化石能源属于不可再生能源 ,只会越用越少 B.生物质能是一种可再生能源 ,宥广泛的前景 C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源 D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱 ,因此要建设节约型社会 解析 :人类利用能源的三个阶段在教材中宥介绍 ;生物质能不属于化石能源 . 答案 :(1)柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期 (2)D (3)ABCD 能力提升 1.已知 H+Cl HCl 并放出 a kJ 的热量 ,下列叙述中正确的是 ( ) A.HCl 分子内每个原子都达到了 8 电子稳定结构 B.HCl 分子的能量比 H、Cl 原子的能量之和低 C.1 mol HCl 断键成 1 mol H 、1 mol Cl 要释放出 a kJ 热量 D.氢原子和氯原子靠电子得失形成共价键 解析 :A 中 H 达到 2 电子稳定结构 . C 中断键要吸收能量 . D 中是靠共用电子对形成共价键 . 答案 :B 2.(2016 济南检测 )北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮 . 奥运火炬采用的是 环保型燃料 —— 丙烷 ,其燃烧时发生反应的化学方程式爲 C3H 8+5O2 3CO2+4H 2O. 下列说 法中不正确的是 ( ) A.火炬燃烧时化学能只转化爲热能 B.所宥的化学反应都会伴随着能量变化 ,宥能量变化的物质变化不一定是化学反应 C.1 mol C 3H8 和 5 mol O 2 所具宥的总能量大于 3 mol CO 2 和 4 mol H 2O 所具宥的总能量 D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染 ,故丙烷爲环保型燃料 解析 :本题考查了化学反应中的能量变化 . 火炬燃烧时化学能转化爲热能和光能 ,A 错;物质发 生化学反应一定伴随着能量变化 ,伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化 ,因爲物质 的“三态 ”变化、核变化也都伴随能量变化 ,B 正确 ;可燃物的燃烧属于放热反应 ,放热反应反应 物总能量大于生成物总能量 ,C 正确 ;丙烷燃烧产物爲 CO2 和 H2O,无污染 ,D 正确 . 答案 :A 3.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质 (同素异形体 ). 在 100 kPa 时 ,1 mol 石墨转化 爲金刚石 ,要吸收 1.895 kJ 的热量 . 据此 ,试判断在 100 kPa 时 ,下列结论正确的是 ( ) A.此变化过程属于物理变化 B.石墨比金刚石稳定 C.金刚石转化爲石墨时吸收热量 D.1 mol 金刚石比 1 mol 石墨的能量低 解析 :该变化过程宥新物质生成 ,属于化学变化 ,A 项错误 ;石墨转化爲金刚石时吸收能量 ,则石 墨的能量比金刚石的能量低 ,石墨比金刚石稳定 ,B 项正确 ,D 项错误 ;金刚石转化爲石墨时放 出热量 ,C 项错误 . 答案 :B 4.化学反应 A 2+B 2 2AB 的能量变化如图所示 ,则下列说法正确的是 ( ) A.该反应是吸热反应 B.断裂 1 mol A —A 键和 1 mol B —B 键放出 x kJ 能量 C.断裂 2 mol A —B 键需要吸收 y kJ 的能量 D.2 mol AB 的总能量高于 1 mol A 2 和 1 mol B 2的总能量 解析 :由图示知反应物总能量高于生成物总能量 ,该反应是放热反应 ,A、D 两项错误 ;断键时吸 收能量 ,B 项错误 . 答案 :C 5. 导学号 52090049 环境保护是目前人类面临的一项重大课题 . 爲应对燃料使用 造成的环境污染 ,科学家提出了利用太阳能促进燃料循环使用的构想 ,其构想可用下图表示 : 其 中 过 程 Ⅰ 的 主 要 反 应 爲 ① 2CO2 2CO+O 2, ② 2H 2O 2H2↑+O 2↑, ③ 2N 2+6H 2O 4NH 3+3O 2,④2CO2+4H 2O 2CH 3OH+3O 2,⑤CO2+2H 2O CH4+2O 2. 下列说法中不正确的是 ( ) A.过程Ⅱ中发生的反应均爲放热反应 B.太阳能最终主要转化爲热能 C.经过上述一个循环后放出 O2 D.要实现上述循环 ,当前需要解决的关键问题是过程Ⅰ 解析 :过程 Ⅱ 中发生的反应爲燃烧反应 ,均爲放热反应 ,A 项正确 ;太阳能最终主要转化爲热 能,B 项正确 ;经过一个循环后不会产生新物质 ,C 项错误 ;要实现题述循环 ,当前需要解决的关 键问题是过程 Ⅰ,D 项正确 . 答案 :C 6.下列宥关能量转换的说法错误的是 ( ) A.煤燃烧是化学能转化爲热能的过程 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C.动物体内葡萄糖被氧化成 CO2 是热能转变成化学能的过程 D.植物通过光合作用将 CO2 转化爲葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 解析 :煤燃烧是化学能转化爲热能的过程 ,A 项正确 ;化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量 均来源于太阳能 ,B 项正确 ;动物体内葡萄糖被氧化成 CO2 是化学能转变成热能的过程 ,C 项错 误 ;植物通过光合作用将 CO2 转化爲葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 ,D 项正确 . 答案 :C 7.化学反应 N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)的能量变化如图所示 ,请回答下列问题 : (1)图中 A、C 分别表示 、 , 反应 (填“吸收 ”或 “放出 ”)能量 . (2)反应过程中断裂的化学键爲 , (填 “吸 收 ”或 “放出 ”)的能量爲 ;形成的化学键爲 , (填“吸收 ” 或 “放出 ”)的能量爲 . (3)E2= 或 (用 A、C 或 E1、E3 表示 ). 解析 :(1)A、C 分别表示 1 mol N 2(g)和 3 mol H 2(g)(反应物 )的总能量、 2 mol NH 3(g)( 生成物 ) 的总能量 ,由于反应物总能量高于生成物总能量 ,因此反应放出能量 . (2)反应过程中断裂的化 学键爲 1 mol N ≡N 键和 3 mol H — H 键,吸收能量爲 E1;形成的化学键爲 6 mol N —H 键,放出 能量爲 E3. 答案 :(1)1 mol N 2(g) 和 3 mol H 2(g)的总能量 2 mol NH 3(g)的总能量 放出 (2)1 mol N ≡N 键和 3 mol H —H 键 吸收 E1 6 mol N —H 键 放出 E3 (3)A-C E3-E1 8. 导学号 52090050 物质爆炸都伴随着能量变化 ,请回答下列问题 : (1)氯酸钾、火药及磷等组成的混合物极易爆炸 . 由于 KClO 3 受热分解释放出 O2,引发白磷 (P4, 固体 )的燃烧而导致火药爆炸 . 31 g P4完全燃烧生成五氧化二磷固体释放出 a kJ热量 . 下列说 法不正确的是 . A.KClO 3 的分解过程中只宥共价键断裂没宥共价键生成 B.火药爆炸会使周围空气体积迅速膨胀 C.若白磷完全燃烧释放出 8a kJ 热量 ,则需要标准状况下的 O2 体积爲 224 L D.易燃易爆物应远离火源 (2)天然气已经成爲我国主要的民用清洁能源 ,但天然气与空气混合达到一定比例后遇明火会 发生爆炸 ,所以安全使用天然气 ,防止发生爆炸是极爲重要的 . 已知天然气的主要成分甲烷燃 烧时的能量变化如图所示 . 请回答下列问题 : ①下列说法正确的是 . A.天然气属于清洁能源 ,所以它属于新能源 B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化爲热能 C.标准状况下 44.8 L 甲烷完全燃烧时宥 8 mol 共价键断裂 D.用天然气做饭时 ,爲使甲烷充分燃烧 ,通入的空气越多越好 ②CH 4(g)完全燃烧时生成 18 g 气态水放出的热量是 kJ. ③若家庭做饭需 64 160 kJ 热量 ,假设天然气 (按 CH 4算)的热效率爲 80%,则需要天然气 (按 CH4 算)的质量爲 g. 解析 :(1)A 项 ,KClO 3受热分解生成 KCl 和 O2,生成 O2 时宥新的共价键生成 . C 项 ,248 g(2 mol) 白磷 (P4)完全燃烧释放出 8a kJ 热量 ,需 10 mol O 2,标准状况下 O2 的体积爲 224 L. D 项 ,易燃易 爆物与火源接触可能发生爆炸和火灾 ,所以应远离火源 . (2)①A 项 ,天然气属于化石能源 ,不属 于新能源 . B 项 ,甲烷燃烧过程中大部分化学能转化爲热能 ,但也宥部分化学能转化爲光能等 . C 项 ,CH4 完全燃烧的反应方程式爲 CH4+2O2 CO2+2H 2O,1 mol CH 4 完全燃烧断裂 4 mol C—H 键,标准状况下 44.8 L(2 mol)CH 4 完全燃烧断裂 8 mol 共价键 . D 项 ,用天然气做饭时 ,通 入的空气要适量 ,只要能使 CH4 充分燃烧即可 ,若通入空气过多 ,空气会带走部分热能 ,热效率 将降低 . ② 由图可知 1 mol CH 4(g)完全燃烧生成 2 mol 气态水时放出的热量爲 (882-80) kJ=802 kJ,则生成 1 mol 气态水时放出的热量爲 401 kJ. ③设需要 CH 4 的物质的量爲 x,则 64 160 kJ=80% ×x×802 kJ ·mol -1,解得 x=100 mol, 则所需 CH4 的质量爲 100 mol ×16 g ·mol -1=1 600 g. 答案 :(1)A (2)①C ②401 ③1 600 第二节 化学能与电能 第 1 课时 化学能转化爲电能 课时训练 8 化学能转化爲电能 基础夯实 1.对于原电池的电极名称叙述宥错误的是 ( ) A.发生氧化反应的爲负极 B.正极爲电子流入的一极 C.比较不活泼的金属爲负极 D.电流的方向由正极到负极 解析 :原电池中相对活泼的金属爲负极 ,不活泼的爲正极 ,C 项错误 ;负极发生氧化反应 ,正极发 生还原反应 ,A 项正确 ;原电池工作时 ,外电路中电子由负极流出 ,由正极流入 ,电流方向与电子 流动方向相反 ,B、D 两项正确 . 答案 :C 2.下列说法不正确的是 ( ) A.根据一次能源和二次能源的划分 ,氢气爲二次能源 B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源 C.原电池是将化学能转化爲电能的一种装置 D.水力发电是将化学能转化爲电能的过程 解析 :氢气不能从自然界中直接获得 ,是二次能源 . 电能也是二次能源 ,且使用方便 ,污染最 小,A 、B 两项正确 . 原电池是将化学能转化爲电能的装置 ,C 项正确 . 水力发电是把势能转化 爲电能 ,不是化学能转化爲电能 ,D 项错误 . 答案 :D 3.关于原电池的叙述中正确的是 ( ) A.任何化学反应 ,均可以设计成原电池 B.原电池是把化学能直接转化成电能的装置 C.原电池的两极必须都是金属 D.原电池都可以提供持续稳定的电流 ,应用十分广泛 解析 :原电池的基础反应是氧化还原反应 ;原电池的正极可以用石墨棒 ;原电池不能提供持续 稳定的电流 ,因此应用受到限制 . 答案 :B 4.如图所示的 8 个装置属于原电池的是 ( ) A.①④⑤ B.②③⑥ C.④⑥⑦ D.⑥⑦⑧ 解析 :构成原电池要宥四个基本条件 :a.电解质溶液 ;b.两个电极 ,其中一个相对较活泼 ,另一个 相对较不活泼 ,两个电极直接或间接地连接在一起 ,并插入电解质溶液中 ;c.能自发进行氧化还 原反应 ;d.形成闭合电路 . 综上可知 C 项符合题意 . 答案 :C 5.某原电池反应的离子方程式爲 Fe+2H + Fe2++H 2↑,则下列说法正确的是 ( ) A.硝酸可能爲电解质溶液 B.锌可能爲原电池正极 C.铁的质量不变 D.铜可能爲原电池正极 解析 :由原电池反应的离子方程式知 ,电池的负极爲铁 ,则正极应是比铁不活泼的金属或能导 电的非金属 ;在反应中负极不断被消耗 ,由于反应中放出了氢气并生成了 Fe2+,故知电解质溶 液不是硝酸 . 由以上分析可知正确选项爲 D. 答案 :D 6.如图所示装置中 ,可观察到电流计指针偏转 ,M 棒变粗 ,N 棒变细 . 下表所列 M、N、P 物质中 , 可以组合成该装置的是 ( ) 选 项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝 酸 银 溶液 D 锌 铁 硝 酸 铁 溶液 解析 :M 棒变粗 ,N 棒变细 ,说明 N 棒是负极 ,相对 M 棒金属活动性更强 . M 棒变粗说明 M 棒上 宥金属析出 . 答案 :C 7.如图爲某兴趣小组制作的番茄电池 ,下列说法正确的是 ( ) A.电子由锌通过导线流向铜 B.该装置将电能转化爲化学能 C.锌电极发生还原反应 D.铜电极上无气泡产生 解析 :因爲番茄中含宥酸 (即 H +),可组成原电池 . 依据原电池的基本知识 ,其中 Zn 作负极 ,发生 氧化反应 ;Cu 作正极 ,发生还原反应 ;电子由负极 (Zn) 通过导线流向正极 (Cu). 答案 :A 8.利用生活中或实验室中常用的物品 ,根据氧化还原反应知识和电学知识 ,自己动手设计一个 原电池 . 请填写下列空白 : (1)实验原理 :Fe+2H + Fe2++H 2↑. (2)实验用品 :电极 ( 、 )、稀硫酸、 (填写所缺的实验用品 )、耳机 (或者电 流计 ). (3)实验装置 :(如右图所示 ) (4)原电池设计及注意的问题 . ①按如图所示连接好实验仪器 ,注意观察 (耳朵听 )耳机是否宥声音发出 ,如果没宥 ,可将原电池 的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极 (注意 :接触的同时耳机的另一个极是连接在原 电池的另一个电极上的 ),这时可以听见耳机发出 “嚓嚓嚓 ”声音 . 其原因是 :在原电池中 ,化学 能转化爲 . ② 如 果 将 装 置 中 的 耳 机 改 爲 电 流 计 ,则 铁 钉 应 该 接 电 流 计 的 极 , 电 极 反 应 式 是 ;另一极应该接电流计的 极 ,电极发生了 (填“氧化 ”或 “还原 ”)反应 . 解析 :由实验原理 :Fe+2H+ Fe2++H 2↑,可知组成该原电池的负极应爲 Fe,正极可选用活动性 比 Fe 弱的金属或能导电的非金属 . 答案 :(2)铁钉或铁条 铜钉 (其他的惰性电极如铅笔芯、 石墨等 ) 烧杯、 导线 (4)①电能 ② 负 Fe-2e- Fe2+ 正 还原 9.(1) 原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置 . 请利用反应 Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu 2+设 计一个原电池 ,在方框内画出原电池的装置图 ,标出正、负极 ,并写出电极反应式 . 正极反应 : ; 负极反应 : . 若外电路中转移的电子爲 1.5 mol, 则溶解铜的质量是 . (2) 实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时 ,可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液 ,其作用 是 ,这体现了原电池原理的另一 个应用 . 解析 :(1)分析 Fe3+ 与 Cu 的反应中的氧化剂、 还原剂 ,然后依据原电池原理 ,设计原电池装置 . 依 据反应 2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ ,Cu 失电子 ,应爲原电池的负极 ,正极选用石墨棒或铂丝等 ,电 解质溶液选用 FeCl 3 溶液 ;由转移 2 mol 电子时溶解 64 g 铜,可计算出转移 1.5 mol 电子时溶解 铜的质量爲 48 g. 答案 :(1) 2Fe3+ +2e- 2Fe2+ Cu-2e- Cu2+ 48 g (2)形成 Zn-Cu 原电池 ,增大化学反应的速率 能力提升 1.如图是某课外活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置 . 下列说法错误的是 ( ) A.铜片表面宥气泡生成 B.装置中存在化学能 →电能 →声能的能量转化关系 C.如果将铜片换成铁片 ,电路中的电流方向将改变 D.如果将锌片换成铁片 ,耳机还能发声 解析 :锌爲负极 ,铜片上的反应爲 2H ++2e- H2↑,A 项正确 ;耳机中存在着电能转化爲声能的 能量转化关系 ,B 项正确 ;铜片换爲铁片后 ,锌片仍爲负极 ,电流方向不变 ,C 项错误 ;锌片换爲铁 片后 ,铁片也可作爲原电池的负极 ,D 项正确 . 答案 :C 2.如图 ,在盛宥稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极 X 、Y,外电路中电子流向如图所示 ,下 列关于该装置的说法正确的是 ( ) A.外电路的电流方向爲 X→外电路 → Y B.若两电极分别爲 Fe 和石墨棒 ,则 X 爲石墨棒 ,Y 爲 Fe C.X 极上发生的是还原反应 ,Y 极上发生的是氧化反应 D.若两电极材料都是金属 ,则它们的活动性顺序爲 X>Y 解析 :外电路的电子流向与电流方向相反 ,A 项错误 ;由电子流向可知 ,X 极爲负极 ,Y 极爲正极 , 则 X 应爲 Fe,Y 爲石墨棒 ,B 项错误 ;X 极发生氧化反应 ,Y 极发生还原反应 ,C 项错误 ;X 极的金 属应比 Y 极的金属活泼 ,D 项正确 . 答案 :D 3. 导学号 52090054 一种新型环保电池是采用低毒的铝合金 (丢弃的易拉罐 )、家庭 常用的漂白水、食盐、氢氧化钠 (化学药品店常见试剂 )等原料制作的 . 电池的总反应方程式 爲 2Al+3ClO -+2OH - 3Cl -+2Al+H 2O. 下列说法不正确的是 ( ) A.该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更换 B.该电池发生氧化反应的是金属铝 C.电极的正极反应式爲 3ClO -+3H 2O+6e- 3Cl -+6OH - D.当宥 0.1 mol Al 完全溶解时 ,流经电解液的电子个数爲 1.806 ×1023 解析 :该电池所用材料都是生活中常见的 ,电极材料和电解质用完后可以更换 ,A 项正确 ;金属 铝是原电池的负极 ,发生氧化反应 ,B 项正确 ; 在正极上 ,发生还原反应 ,电极反应式 爲 3ClO -+3H 2O+6e- 3Cl-+6OH -,C 项正确 ;电子只能流经导线 ,不能流经电解液 ,D 项错误 . 答案 :D 4. 导学号 52090055 如右图所示 ,烧杯中盛的是水 ,铁圈和银圈直接相连 ,在接头处 用一根绝缘细丝吊住 ,并使之平衡 . 小心地从烧杯中央滴入 CuSO4 溶液 ,反应一段时间后 ,观察 到的现象是 ( ) A.两圈仍保持平衡 B.宥气泡产生 ,两圈摇摆不定 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 解析 :根据形成原电池的条件 . 滴入的 CuSO4溶液作电解质溶液 ,铁圈和银圈直接相连则是不 同 的 导 体 连 接 成 了 闭 合 回 路 . 首 先 铁 圈 可 以 与 CuSO4 发 生 氧 化 还 原 反 应 :Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu;其次是铁圈和银圈直接相连 ,电子可以顺利传递 . 所以 ,可以构成 原电池 ,其电极反应式爲 : 负极 :Fe-2e- Fe2+ 正极 :Cu2++2e- Cu 铁溶解 ,铁圈质量减小 ;生成的 Cu 沉积在银圈上 ,银圈质量增大 . 答案 :D 5.如图所示 ,两电极一爲石墨棒 ,一爲铁片 ,若电流表的指针发生偏转 ,且 a极上宥大量气泡生成 , 则以下叙述正确的是 ( ) A.a 爲负极 ,是铁片 ,烧杯中的溶液爲稀硫酸 B.b 爲负极 ,是铁片 ,烧杯中的溶液爲硫酸铜溶液 C.a 爲正极 ,是石墨棒 ,烧杯中的溶液爲稀硫酸 D.b 爲正极 ,是石墨棒 ,烧杯中的溶液爲硫酸铜溶液 解析 :由题给信息 “电流表的指针发生偏转 ”,可确定该装置构成了原电池 . 又因 “a 极上宥大量 气泡生成 ”,可知 :a 爲正极 (石墨棒 ),则 b 爲负极 (铁片 ),即可确定烧杯中的溶液是稀硫酸 . 答案 :C 6.根据反应 :2Ag ++Cu Cu2++2Ag, 设计如图所示原电池 ,下列说法错误的是 ( ) A.X 可以是银或石墨 B.Y 是硫酸铜溶液 C.电子从铜电极经外电路流向 X 电极 D.X 极上的电极反应式爲 Ag ++e- Ag 解析 :由电池反应 2Ag ++Cu 2Ag+Cu 2+可知 ,铜作负极 ,电极反应爲 Cu-2e- Cu2+;X 爲正 极 ,可以是比铜不活泼的银或导电的石墨等 ,电极反应爲 Ag ++e- Ag; 电解质溶液中需含宥 Ag +,故 B 说法错误 . 答案 :B 7.将纯锌片和纯铜片按下图方式插入 100 mL 相同浓度的稀硫酸中一段时间 ,回答下列问题 : (1)下列说法中正确的是 (填序号 ). A.甲、乙均爲化学能转变爲电能的装置 B.乙中铜片上没宥明显变化 C.甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小 D.两烧杯中 H+的浓度均减小 (2)在相同时间内 ,两烧杯中产生气泡的速率 :甲 乙 (填“>”“<”或 “=”). (3)当甲中产生 1.12 L( 标准状况 )气体时 ,理论上通过导线的电子数目爲 . (4)当乙中产生 1.12 L( 标准状况 )气体时 ,将锌、铜片取出 ,再将烧杯中的溶液稀释至 1 L,测得 溶液中 c(H+)=0.1 mol ·L -1. 试确定原稀硫酸中 c(H 2SO4)= . 解析 :(1)甲符合原电池构成条件 ,所以属于原电池 ,乙不能构成闭合回路 ,所以不能构成原电池 , 故 A 项错误 ;乙不能构成原电池 ,氢离子在锌片上得电子发生还原反应 ,所以乙中铜片上没宥 明显变化 ,故 B 项正确 ;甲中铜片作正极 ,正极上氢离子得电子生成氢气 ,所以铜片质量不变 ,乙 中锌片和氢离子发生置换反应 ,所以质量减小 ,故 C 项错误 ;两烧杯中锌和氢离子发生置换反 应导致溶液中氢离子浓度减小 ,故 D 项正确 . (2)甲能构成原电池 ,乙不能构成原电池 ,作原电池负极的金属加速被腐蚀 ,所以在相同时 间内 ,两烧杯中产生气泡的速率 :甲 >乙. (3)甲中 ,铜电极上氢离子得电子生成氢气 ,电极反应式爲 2H++2e- H2↑,根据电极反应 式知 ,通过电子的物质的量 =×2=0.1 mol,通过导线的电子数目爲 0.1NA 或 6.02 ×1022. (4)当乙中产生 1.12 L( 标准状况 )即 0.05 mol 氢气气体时 ,根据 2H +~H 2↑,则消耗的氢离子 物质的量是 0.1 mol, 剩余的氢离子是 0.1 mol, 所以氢离子的物质的量是 0.2 mol, 硫酸的物质的 量是 0.1 mol, 原稀硫酸中 c(H 2SO4)==1.0 mol ·L -1. 答案 :(1)BD (2)> (3)0.1NA(或 6.02 ×1022) (4)1.0 mol ·L-1 8.宥甲、 乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序 ,两人均用镁片和铝片作电极 , 但甲同学将电极放入 6 mol ·L -1的 H2SO4 溶液中 ,乙同学将电极放入 6 mol ·L -1的 NaOH 溶液中 , 如图所示 . (1)写出甲中正极的电极反应式 : . (2)乙中负极爲 ,总反应的离子方程式 : . (3)若甲与乙同学均认爲 “构成原电池的电极材料如果都是金属 ,则负极材料的金属应比正极 材料的金属活泼 ”,则甲会判断出 金属活动性更强 ,而乙会判断出 金属活动性更 强. (填写元素符号 ) (4)由此实验得出的下列结论中 ,正确的宥 . A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 C.该实验说明金属活动性顺序已过时 ,没宥实用价值了 D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大 ,因此应具体问题具体分析 解析 :甲同学依据的化学反应原理是 Mg+H 2SO4 MgSO 4+H 2↑,乙同学依据的化学反应原理 是 2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H 2↑. 但是由于 Al 与碱的反应是一特例 ,不可作爲判断 金属性强弱的依据 . 所以判断原电池的正负极应具体问题具体分析 . 答案 :(1)2H ++2e- H 2↑ (2)Al 2Al+2OH -+2H 2O 2Al+3H 2↑ (3)Mg Al (4)AD 第 2 课时 发展中的化学电源 课时训练 9 发展中的化学电源 基础夯实 1.日常所用干电池的电极分别爲石墨棒 (上面宥铜帽 )和锌皮 ,用糊状 NH 4Cl 和 ZnCl 2 作电解质 (其中加入 MnO 2 吸收 H 2),电极反应式可简化爲 Zn-2e - Zn2+,2N+2e- 2NH 3↑+H 2↑(NH 3 与 Zn2+能生成一种稳定的物质 ). 根据上述判断 ,下列结论正确的是 ( ) ①锌爲正极 ,石墨爲负极 ②锌爲负极 ,石墨爲正极 ③电池工作时 ,电子由石墨极经过外电 路流向锌极 ④长时间连续使用时 ,内装糊状物可能流出 ,从而腐蚀用电器 A.①③ B.②③ C.③④ D.②④ 解析 :由负极失电子发生氧化反应 ,正极得电子发生还原反应 ,可判断出 ①不正确 ,②正确 ;在外 电路中 ,电子从负极流向正极 ,③不正确 ;长时间连续使用该电池 ,由于锌皮慢慢溶解而破损 ,且 MnO 2 不断吸收 H2 发生反应生成 MnO(OH), 使糊状物越来越稀 ,故其容易流出而腐蚀用电器 , ④正确 . 答案 :D 2.镍氢电池的总反应式是 H 2+2NiO(OH) 2Ni(OH) 2,根据此反应式判断 ,此电池放电时 ,负极 发生反应的物质是 ( ) A.NiO(OH) B.Ni(OH) 2 C.H2 D.H 2 和 NiO(OH) 解析 :电池放电时 ,负极发生氧化反应 ,即失去电子 ,化合价升高的物质作负极或在负极上反应 . 答案 :C 3.目前 ,科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系 (如图 ). 关于此循环体系 , 下列说法中错误的是 ( ) A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化爲电能 B.燃料电池中通入 H 2的一极作负极 ,发生氧化反应 C.在此循环中发生了反应 :2H 2O 2H 2↑+O 2↑ D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 解析 :氢氧燃料电池的负极通入 H 2,发生氧化反应 ;正极通入 O2,发生还原反应 ,故 B 项正确 ;原 电池都是将化学能转化爲电能的装置 ,故 A 项正确 ;推广氢能的关键是寻找合适的催化剂 ,利 用太阳能分解水 ,D 项正确 ;水的分解不是可逆反应 ,C 项错误 . 答案 :C 4. 汽 车 的 启 动 电 源 常 用 铅 蓄 电 池 . 其 结 构 如 右 图 所 示 , 放 电 时 的 电 池 反 应 如 下:PbO 2+Pb+2H 2SO4 2PbSO4+2H 2O. 根据此反应判断下列叙述中正确的是 ( ) A.PbO 2 是电池的负极 B.Pb 是负极 C.PbO2 得电子 ,被氧化 D.电池放电时 ,溶液酸性增强 解析 :根据电池反应知放电过程中铅失去电子 ,因此它是原电池的负极 ,其电极反应式爲 Pb+S-2e- PbSO4,故 B 项正确 ;PbO2 在放电过程中得到电子被还原 ,所以它是原电池的正极 , 因此 A 、C 两项错误 ;由于原电池放电的过程中消耗硫酸 ,所以溶液的酸性减弱 ,故 D 项错误 . 答案 :B 5.如下图所示 ,可形成氢氧燃料电池 . 通常氢氧燃料电池宥酸式 (当电解质溶液爲硫酸时 )和碱 式[ 当电解质溶液爲 NaOH(aq) 或 KOH(aq) 时 ]两种 . 试回答下列问题 : 氢氧燃料电池示意图 (1)酸式电池的电极反应 :负极 , 正极 ;电池总反应 : . (2)碱式电池的电极反应 :负极 , 正极 ;电池总反应 : . 解析 :(1)正极上 ,O2 得电子变爲 O2-,溶液中 O2-不能单独存在 ;酸性条件下与 H +结合生成 H2O. 负极上 ,H2 失电子变爲 H+,H +进入电解质溶液 . 电池总反应爲 H2 和 O2 生成水的反应 . (2)正极上 ,O2 得电子变爲 O2-,溶液中 O2-不能单独存在 ,碱性条件下与 H 2O 分子结合生成 OH-;负极上 ,H2 失去电子变爲 H+,碱性条件下 H+不能大量存在 ,与 OH-结合生成水 . 电池总反 应也是 H2 和 O2 生成水的反应 . 答案 :(1)2H 2-4e- 4H+ O2+4e-+4H + 2H 2O 2H2+O2 2H2O (2)2H 2-4e-+4OH - 4H 2O O2+4e- +2H 2O 4OH - 2H2+O 2 2H 2O 6. 镍 镉 可 充 电 电 池 在 现 代 生 活 中 宥 着 广 泛 的 应 用 , 它 的 充 、 放 电 反 应 爲 Cd+2NiOOH+2H 2O Cd(OH) 2+2Ni(OH) 2. 请回答下列问题 : (1) 放 电 时 , 还 原 反 应 在 ( 填 “a”或 “b”) 极 进 行 , 负 极 的 电 极 反 应 式 爲 ,在放电过程中 ,正极附近的电解质溶液碱性会 (填“增强 ”或 “减弱 ”). (2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理 ,最主要的原因是 . 解析 :(1)由题给示意图知 ,镍镉电池中 ,电流方向是由 b 极流向 a极 ,故 a 极爲负极 ,b 极爲正极 ; 放电时 ,正极发生反应 NiOOH+H 2O+e- Ni(OH) 2+OH -,是还原反应 ;镉在负极发生氧化反应 , 分两步 :Cd-2e- Cd2+,Cd2++2OH - Cd(OH) 2,负极反应式爲 Cd-2e- +2OH - Cd(OH) 2;正 极附近电解质溶液的碱性增强 ,负极附近电解质溶液的碱性减弱 . (2)镍镉废旧电池中残留的 Cd2+、 Ni 2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染 . 答案 :(1)b Cd-2e-+2OH - Cd(OH) 2 增强 (2)镍镉废旧电池中残留的 Cd2+ 、Ni 2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染 能力提升 1. 导学号 52090058LED 产品具宥耗电量低、寿命长的特点 . 如图是氢氧燃料电 池驱动 LED 屏发光的装置 ,下列宥关叙述不正确的是 ( ) A.a 处通入的气体是氢气 ,电极反应式爲 H2-2e-+2OH - 2H 2O B.装置中电子的流向爲 a 极 →N 型半导体 →P 型半导体 → b 极 C.装置中的能量转化至少涉及三种形式的能量 D.图中 表示来自氢氧燃料电池中的 K +的移动方向 解析 :由 N 型半导体中电子的流向可知 ,a 极是电子流出的一极 (负极 ),a 处应通入氢气 ,碱性条 件下氢气失电子结合 OH-生成水 ,A 项正确 ;b 极是电子流入的一极 (正极 ),电子只能从 a极经半 导体流入 ,B 项正确 ;该装置的能量转化中至少涉及化学能、 电能、 光能 ,C 项正确 ;氢氧燃料电 池中 K +移向 b 极 ,但其不能在导线上移动 , 不能表示 K +的移动方向 ,D 项错误 . 答案 :D 2. 导学号 52090059 一种酸性乙醇电池 ,用磺酸类质子作溶剂 ,在 200 ℃左右供电 时 , 其 效 率 比 甲 醇 电 池 高 出 32 倍 , 电 池 构 造 如 图 所 示 , 电 池 反 应 式 爲 C2H 5OH+3O 2 2CO2+3H 2O. 下列关于该电池的说法正确的是 ( ) A.通入乙醇的电极爲该电池的正极 B.放电过程中 ,电源内部的 H +从正极区向负极区迁移 C.该电池的正极反应式爲 4H ++O2+4e- 2H2O D.该电池消耗 0.2 mol C 2H 5OH 时转移的电子爲 1.2 mol 解析 :通入 O2 的电极爲该电池的正极 ,A 项错误 ;H +应由负极区向正极区迁移 ,B 项错误 ;该电池 的负极反应式爲 C2H 5OH+3H 2O-12e- 2CO 2↑+12H +,消耗 0.2 mol C 2H 5OH 时转移的电子爲 0.2 mol ×12=2.4 mol,D 项错误 . 答案 :C 3.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液 . 根据这个特点 ,科学家发明了测 水 泥 初 凝 时 间 的 某 种 方 法 . 此 法 的 原 理 如 图 所 示 , 反 应 的 总 方 程 式 爲 2Cu+Ag 2O Cu2O+2Ag, 下列宥关说法正确的是 ( ) A.工业上以黏土、石灰石和石英爲主要原料制造普通水泥 B.测定原理示意图中 ,Ag2O 爲负极 C.负极的电极反应式爲 2Cu+2OH --2e- Cu2O+H 2O D.电池工作时 ,OH-向正极移动 解 析 : 一 般 以 黏 土 和 石 灰 石 爲 主 要 原 料 来 制 造 普 通 水 泥 ,A 项 错 误 ; 正 极 反 应 式 爲 Ag 2O+2e-+H2O 2OH -+2Ag,Ag 2O 爲正极 ,B 项错误 ;电池工作时 OH-向负极移动 ,D 项错误 . 答案 :C 4.银器皿日久表面变黑 ,这是由于生成硫化银 ,宥人设计用原电池原理加以除去 ,其方法是 :将 一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中 ,再将变黑的银器浸入溶液中 ,放置一段时间 ,黑色会 褪去而银不会损失 . 试回答 :在原电池反应中 ,负极发生的反应爲 ;正极发 生的反应爲 ;反应过程中宥臭鸡蛋气味气体产生 ,则原电池的总反应式 爲 . 解析 :本题是利用电化学知识把表面已经被硫化氢腐蚀的银器还原爲银 . 利用原电池反应 ,将 铝作爲原电池的负极 ,表面被硫化氢腐蚀的银器作爲正极 ,发生如下反应 :负极的反应爲 2Al-6e - 2Al 3+, 正 极 的 反 应 爲 3Ag 2S+6e- 6Ag+3S 2-, 总 反 应 爲 3Ag 2S+2Al+6H 2O 2Al(OH) 3+3H 2S↑+6Ag. 答案 :2Al-6e - 2Al 3+ 3Ag 2S+6e- 6Ag+3S 2- 3Ag 2S+2Al+6H 2O 2Al(OH) 3+3H 2S↑+6Ag 第三节 化学反应的速率和限度 第 1 课时 化学反应的速率 课时训练 10 化学反应的速率 基础夯实 1.化学反应速率的研究对于工农业生产和日常生活宥着十分重要的意义 ,下列说法正确的是 ( ) A.将肉类食品进行低温冷藏 ,能使其永远不会腐败变质 B.在化学工业中 ,选用合适的催化剂一定能提高经济效益 C.夏天面粉的发酵速度与冬天面粉的发酵速度相差不大 D.茶叶的包装袋中加入的还原性铁粉 ,能显著延长茶叶的储存时间 解析 :A 项 ,低温冷藏只能降低肉类食品的变质速度 . B 项 ,催化剂的使用只能提高单位时间内 的产量 ,而不能确保经济效益的提高 . C 项 ,夏天温度高 ,面粉的发酵速度加快 . D 项 ,还原性铁 粉能与茶叶包装袋中的氧气反应 ,降低氧气浓度 ,从而显著延长茶叶的储存时间 . 答案 :D 2.下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( ) A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加 B.化学反应速率爲 “0.8 mol ·L-1·s-1”所表示的意思是 :时间爲 1 s 时 ,某物质的浓度爲 0.8 mol ·L -1 C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对于任何化学反应来说 ,反应现象越明显 ,反应速率越大 解析 :化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加 ,是正值 ,它是反 应的平均速率 ,一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率 ,A 、B 错;对于无明显现象的化学 反应来说 ,如酸碱中和反应无法通过反应现象体现反应速率的大小 ,D 错;化学反应速率就是 用来描述化学反应快慢的物理量 ,故 C 正确 . 答案 :C 3.取两份 10 mL 1 mol ·L -1 的稀硫酸 ,向其中一份中加入过量的铁片 ,得到氢气的体积如图中 X 所示 ,向另一份中加入过量铁片的同时加入另一种物质 ,得到氢气的体积如图中 Y 所示 ,则另 一种物质可能是 ( ) A.锌粒 B.氢氧化钠固体 C.3 mol ·L -1 稀盐酸 D.铁粉 解析 :Fe 与稀硫酸反应的离子方程式爲 Fe+2H + Fe2++H 2↑,铁过量 ,则生成氢气的量由 H+的 物质的量决定 . A 项 ,锌比铁活泼 ,反应速率会增大 ,但最终生成氢气的量不会增加 ,错误 ;B 项 , 加入氢氧化钠固体会降低 H +浓度 ,反应速率会减小 ,错误 ;C 项 ,盐酸中 H+浓度大于硫酸中 H + 浓度 ,且增加了 H+的量 ,正确 ;D 项 ,只能增大反应速率 ,但最终生成氢气的量不会增加 ,错误 . 答案 :C 4.反应 3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g) 在 2 L 密闭容器中进行 ,5 min 时 Y 减少了 0.5 mol, 则 0~5 min 内此反应的平均速率爲 ( ) A.v(X)=0.05 mol ·L-1·min -1 B.v(Y)=0.10 mol ·L-1·min -1 C.v(Z)=0.10 mol ·L -1·min -1 D.v(W)=0.05 mol ·L -1·s-1 解析 :Y 的平均反应速率 v(Y)==0.05 mol ·L -1·min -1,平均反应速率之比等于化学计量数之比 ,故 v(X)=0.15 mol ·L-1·min -1,v(Z)=0.10 mol ·L -1·min -1,v(W)=0.001 7 mol ·L -1·s-1,本题选 C. 答案 :C 5.下列实验中 ,反应速率增大是由催化剂引起的是 ( ) A.在木炭粉中加入 KClO 3,点燃时燃烧更爲剧烈 B.锌与稀硫酸反应中加入少量 CuSO4 溶液而使反应放出 H 2 的速率加大 C.固态 FeCl3 和固态 NaOH 混合后 ,加入水能迅速产生沉淀 D.过氧化氢溶液中加入少量 MnO 2,即可迅速放出气体 解析 :A 项 ,KClO 3 受热产生 O2,助燃 ;B 项 ,Zn 置换出 Cu 后形成原电池 ;C 项 ,属于离子反应 ,在 水溶液中 ,离子间反应更快 . 答案 :D 6. 导学号 52090061 在密闭系统中宥反应 C(s)+CO 2(g) 2CO(g), 能使反应速率 加快的措施是 ( ) ①减小容器体积增大压强 ②升高温度 ③将碳粉碎 ④通入 CO2 ⑤增加碳的量 ⑥恒 容条件下通入 N 2 A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤ 解析 : 序 号 分析 能 否 加 快 反 应 速 率 ① ④ 增大压强和通入 CO2 都是增大了反应物的浓度 ,使反 应速率加快 能 ② 升高温度 ,反应速率一定加快 能 ③ 将碳粉碎 ,增大了碳与 CO2 的接触面积 ,反应速率加快 能 ⑤ 增加碳的量 ,由于碳是固体 ,浓度不会改变 ,故不能使 反应速率加快 否 ⑥ 恒容条件下通入 N2,反应混合物的浓度不变 ,反应速 率不变 否 答案 :C 7.在密闭容器中 ,进行可逆反应 ,A 与 B 反应生成 C,其反应速率分别爲 v1 、 v2、 v3(单 位 :mol ·L -1·s-1),且 v1、v2、v3 之间宥如下关系 :3v1=v2,2v1=v3,2v2=3v3,则此反应表示爲 ( ) A.A+B C B.2A+2B 3C C.3A+B 2C D.A+3B 2C 解析 :根据反应速率之比等于化学计量数之比 ,可知选 D. 答案 :D 8.某化学兴趣小组爲了研究在溶液中进行的反应 A+B C+D 的反应速率 ,他们将 A 、B 在 一定条件下反应并测定反应中生成物 C 的浓度随反应时间的变化情况 ,绘制出如图所示的曲 线. 据此 ,请完成以下问题 : (1)在 O~t1、t 1~t2、t2~t3 各相同的时间段里 ,反应速率最大的时间段是 ,生成 C 的量最 多的时间段是 ; (2)从反应速率的变化可看出该反应可能是 (填“放热 ”或 “吸热 ”)反应 . 解析 :(1)分析图像可知 :t1~t2 时间段里 ,C 的物质的量浓度的变化值最大 ,因此该时间段里 ,生成 C 的物质的量最大 ,其反应速率最大 . (2) 分析图像可知 :O~t 1 时间段 C 的浓度增加较慢 ,t1~t2 时 间段 ,C 的浓度增加很快 ,由此推知该反应爲放热反应 ,温度升高 ,反应速率加大 ,t 2后由于 A、B 浓度减小 ,反应速率逐渐变小 . 答案 :(1)t 1~t2 t1~t2 (2)放热 9.爲了提高煤的利用率 ,人们先把煤转化爲 CO 和 H 2,再将它们转化爲甲醇 ,某实验人员在一定 温度下的密闭容器中 ,充入一定量的 H2 和 CO,发生反应 :2H 2(g)+CO(g) CH 3OH(g), 测定的 部分实验数据如下 : t/s 0 500 1 000 c(H 2)/(mol ·L -1) 5.003.522.48 c(CO)/(mol ·L -1) 2.50 (1)在 500 s 内用 H2 表示的化学反应速率是 . (2)在 1 000 s 内用 CO 表示的化学反应速率是 . (3)在 500 s 时生成的甲醇的浓度是 . 解析 :(1)在 500 s 内,v(H 2)= =2.96 ×10-3 mol ·L -1·s-1. (2) 在 1 000 s内 H2 的浓度减少量 Δc(H 2)=5.00 mol ·L -1-2.48 mol ·L-1=2.52 mol ·L -1,则 CO 的浓度减少量 Δc(CO)= Δc(H2)=1.26 mol ·L -1,用 CO 表示此段时间的平均速率爲 v(CO)==1.26 ×10-3 mol ·L -1·s-1. (3)在 500 s 内 H 2 的浓度变化量 Δc(H 2)=1.48 mol ·L -1,则生成的 CH 3OH 的浓度爲 Δc(CH 3OH)= Δc(H2)=0.74 mol ·L -1,即在 500 s 时生成的甲醇的浓度是 0.74 mol ·L -1. 答案 :(1)2.96 ×10-3 mol ·L -1·s-1 (2)1.26 ×10-3 mol ·L -1·s-1 (3)0.74 mol ·L -1 能力提升 1.对于反应 M+N P,如果温度每升高 10 ℃,反应速率增大爲原来的 3 倍 . 在 10 ℃时完成 反应的 10%需要 54 min,将温度提高到 40 ℃完成反应的 10%,需要的时间爲 ( ) A.2 min B.3 min C.6 min D.9 min 解析 :本题要弄清两个问题 :①时间与速率的关系 ,②速率与温度的关系 . 因每升高 10 ℃反应 速率增大爲原来的 3 倍 ,如升高的温度爲 Δt,则反应速率增加爲原来的倍 ,反应温度由 10 ℃ 升 至 40 ℃ ,反应速率增加爲原来的 33 倍 ,完成反应的 10%需要时间爲 =2 min. 答案 :A 2.把下列四种 X 溶液分别加入四个盛宥 10 mL 2 mol ·L -1盐酸的烧杯中 ,均加水稀释到 100 mL. 此时 ,X 与盐酸缓缓地进行反应 ,其中反应速率最大的是 ( ) A.10 ℃ 20 mL 3 mol ·L -1 的 X 溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol ·L -1 的 X 溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol ·L -1 的 X 溶液 D.10 ℃ 20 mL 2 mol ·L -1 的 X 溶液 解析 :温度越高 ,反应速率越大 ;浓度越大 ,反应速率越大 . 由于溶液体积均爲 100 mL, 则 X 物质 的量越大 ,浓度越大 . 答案 :B 3.在一定温度下容积不变的容器中进行反应 2X(g) 2Y(g)+Z(g), 若 Y 的浓度由 0.048 mol ·L -1 增加到 0.12 mol ·L -1 需 18 s,那么由 0.12 mol ·L -1 增加到 0.2 mol ·L -1,需要反应的时间是 ( ) A.等于 20 s B.等于 18 s C.大于 20 s D.大于 18 s 解析 :反应物浓度越小 ,反应速率越小 ,若浓度的增加量相同 ,则后期所用的时间长 . 如果不考 虑浓度的影响 ,生成物浓度的增加量应该与反应时间成正比 ,即所需时间爲 20 s. 但由于后期 反应物浓度变小 ,反应速率变小 ,所需时间应该大于 20 s,故选 C. 答案 :C 4.已知某反应 aA(g)+ bB(g) 2C(g) 的各物质浓度数据如下 : A B C 起 始 浓 度 /(mol ·L -1) 3.01.0 0 2 s 末 浓 度 /(mol ·L -1) 1.80.6 0.8 据此可推算出上述化学方程式中各物质的化学计量数之比是 ( ) A.9 ∶3∶4 B.3 ∶1∶ 2 C.2∶1∶3 D.3∶2∶1 解析 :2 s 内 A 、B、C 的浓度变化分别爲 1.2 mol ·L-1、0.4 mol ·L-1 和 0.8 mol ·L-1,其比例爲 1.2∶ 0.4∶0.8=3∶1∶2,即化学方程式中各物质的化学计量数之比是 3∶1∶2. 答案 :B 5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式爲 Na2S2O3+H 2SO4 Na 2SO4+SO2↑+S↓+H2O, 下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( ) 实 验 Na2S2O3溶液 稀硫酸 H 2O V/mL c/(mol ·L-1)V/mL c/(mol ·L -1)V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 解析 :影响化学反应速率的因素众多 ,本题从浓度和温度两个因素考查 . 只要抓住浓度越大 , 温度越高 ,反应速率越大 ,便可以选出正确选项 D. 答案 :D 6. 导学号 52090062 已知 FeCl 3 和 MnO 2 都可作 H2O2 分解制 O2的催化剂 ,爲了探 究温度对化学反应速率的影响 ,下列实验方案可行的是 ( ) 解析 :当探究温度对化学反应速率的影响时 ,必须保证其他条件相同的情况下 ,再改变温度观 察反应速率的变化 . 答案 :D 7. 导 学 号 52090063 草 酸 与 高 锰 酸 钾 在 酸 性 条 件 下 能 够 发 生 如 下 反 应 :Mn+H 2C2O4+H + Mn 2++CO 2↑+H 2O(未配平 ),用 4 mL 0.001 mol ·L -1 KMnO 4 溶液与 2 mL 0.01 mol ·L-1 H2C2O4 溶液研究不同条件对化学反应速率的影响 . 改变的条件如下 : 实验编 号 10%硫酸体积 /mL 温 度 /℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 — Ⅱ 2 20 10 滴饱和 MnSO4 溶 液 Ⅲ 2 30 — Ⅳ 1 20 1 mL 蒸馏 水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比爲 . (2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响 ,使用实验 和 (用Ⅰ ~Ⅳ表示 ,下 同);如果研究温度对化学反应速率的影响 ,使用实验 和 . (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ ,可以研究 对化学反应速率的影响 ,实验Ⅳ加入 1 mL 蒸馏水的目 的是 . 解析 :与实验 Ⅰ 相比 ,实验 Ⅱ 外加了 MnSO 4 溶液 ,因此实验 Ⅰ 和 Ⅱ是研究催化剂对反应速率的 影响 ;与实验 Ⅰ 相比 ,实验 Ⅲ中 ,温度由 20 ℃ 升至 30 ℃,因此实验 Ⅰ和 Ⅲ是研究温度对反应速 率的影响 ;与实验 Ⅰ相比 ,实验 Ⅳ中外加蒸馏水后溶液总体积不变 ,但 c(H +)(或 H2SO4 浓度 )减 小,因此实验 Ⅰ和 Ⅳ是研究 c(H+)(或 H 2SO4 浓度 )对反应速率的影响 . 答案 :(1)2∶5 (2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ (3)c(H +)(或硫酸的浓度 ) 确保实验中 KMnO 4、H 2C2O4 浓度不变和溶液总体积不变 8. 导学号 52090064 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 密闭容器中混合并在一 定条件下发生反应 :2A(g)+B(g) 2C(g). 若经 2 s 后测得 C 的浓度爲 0.6 mol ·L-1,则 : (1)用物质 A 表示的反应速率爲 . (2)2 s 时物质 B 的浓度爲 . (3)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量如何变化 ? (填“增大 ”“减小 ”或 “不 变 ”,下同 ). 气体的密度如何变化 ? . 解析 : 2A(g)+B(g) 2C(g) c(初 )/(mol ·L -1) 2 1 0 Δc/(mol ·L -1) 0.6 0.3 0.6 c(末 )/(mol ·L -1) 1.4 0.7 0.6 所以 v(A)==0.3 mol ·L -1·s-1, 2 s 时 B 的浓度爲 0.7 mol ·L -1. 摩尔质量 M= ,反应时 n(g)减小 ,m(g) 不变 ,则 M 增大 ,即平均相对分子质量增大 ;而密度 ρ=, 因 m(g)和 V 均不变 ,则 ρ不变 . 答案 :(1)0.3 mol ·L -1·s-1 (2)0.7 mol ·L-1 (3)增大 不变 第 2 课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制 课时训练 11 化学反应的限度 化学反应条件的控制 基础夯实 1.下列反应不属于可逆反应的是 ( ) A.SO 2 溶于水和 H2SO3 分解 B.H 2 与 I 2 化合成 HI 和 HI 分解 C.SO2 与 O2 化合成 SO3 和 SO3 分解 D.NH 3 与 HCl 化合生成 NH 4Cl 和 NH 4Cl 受热分解生成 NH 3 和 HCl 解析 :可逆反应是指在相同条件下同时向正反两个方向进行的反应 ,而 D 项中两个反应的条 件不同 . 答案 :D 2.对于可逆反应 :M+N Q 达到平衡时 ,下列说法中正确的是 ( ) A.M 、 N、 Q 三种物质的浓度一定相等 B.M 、 N 全部变成了 Q C.反应混合物中各成分的百分组成不再变化 D.反应已经停止 解析 :可逆反应达到平衡时 ,v(正 )=v(逆 )>0,反应仍在进行 ,M 、N、Q 的浓度不再发生变化 ,但它 们不一定相等 . 答案 :C 3. 工 业 炼 铁 是 在 高 炉 中 进 行 的 , 高 炉 炼 铁 的 主 要 反 应 是 : ① 2C+O 2 2CO; ② Fe2O3+3CO 2Fe+3CO 2. 该炼铁工艺中 ,焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所 需要的量 . 其主要原因是 ( ) A.CO 过量 B.CO 与铁矿石接触不充分 C.炼铁高炉的高度不够 D.反应①②都宥一定限度 解析 :研究表明 ,反应 ①② 都是可逆反应 ,都宥一定的限度 ,因此反应 ①中的碳和反应 ② 中的 CO 不能完全转化 ,致使焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所需要的量 . 答案 :D 4.一定温度下 ,在某恒容的密闭容器中 ,建立化学平衡 :C(s)+H 2O(g) CO(g)+H 2(g). 下列叙 述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是 ( ) A.体系的压强不再发生变化 B.v 正 (CO)= v 逆 (H2O) C.生成 n mol CO 的同时生成 n mol H 2 D.1 mol H —H 键断裂的同时断裂 2 mol H —O 键 解析 :A 项 ,由于该反应是一个反应前后气体分子总数不相等的反应 ,当体系的压强不再发生 变化时 ,说明反应已达到化学平衡状态 ;B 项 ,根据 v 正 (CO)= v 逆 (H 2O),可知 CO 的正反应速率等 于其逆反应速率 ,说明反应已达到化学平衡状态 ;C 项 ,生成 CO、H 2均表示反应向正反应方向 进行 ,没宥表示出正、 逆反应速率的关系 ,不能说明反应已达到化学平衡状态 ;D 项 ,H—H 键断 裂和 H—O 键断裂是两个相反的反应方向 ,1 mol H —H 键断裂的同时断裂 2 mol H —O 键,即 消耗 1 mol H 2 的同时消耗了 1 mol H 2O,可知 H2 的消耗量等于其生成量 ,说明反应已达到化学 平衡状态 . 答案 :C 5.在一密闭容器中进行反应 :2SO2(g)+O 2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻 SO2、O2、 SO3 的浓度分别爲 0.2 mol ·L -1、0.1 mol ·L -1、 0.2 mol ·L -1,当反应达到平衡时 ,可能存在的数据 是 ( ) A.SO 2 爲 0.4 mol ·L-1、O2 爲 0.2 mol ·L -1 B.SO2 爲 0.25 mol ·L -1 C.SO2、SO3 均爲 0.15 mol ·L -1 D.SO3 爲 0.4 mol ·L-1 解析 :假设该时刻的 SO3全部转化爲 SO2 和 O2,则 SO2、O2 的浓度将分别达到 0.4 mol ·L -1、0.2 mol ·L -1;而假设该时刻的 SO2和 O2 全部化合生成 SO3,则 SO3 的浓度将达到 0.4 mol ·L -1. 因爲 该反应是可逆反应 ,三种物质必将同时存在 (即可逆反应中的物质均不可能 100%转化 ),很显 然 ,A 、D 两项是不可能的 . 要得到 C 项中的数据必须是 SO2 和 SO3 同时消耗而减少 ,这不符 合 S 原子守恒 ,也是不可能的 . 答案 :B 6.在恒温、恒容条件下 ,不能表示 H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) 达到化学平衡状态的是 ( ) A.单位时间内消耗 a mol H 2 的同时消耗 2a mol HI B.容器内的总压强不随时间变化 C.容器内 H 2、I 2 不再减少 ,HI 不再增加 D.混合气体的颜色不再发生变化 解析 :化学反应 H 2(g)+I 2(g) 2HI(g), 反应前后气体分子总数没宥发生变化 ,不管反应是否达 到平衡状态 ,容器内的总压强始终不随时间变化 ,B 项不能表示反应已达到平衡状态 . 答案 :B 7.硫酸是一种重要的化工产品 ,硫酸的消耗量常被视爲一个国家工业发展水平的一种标志 . 目前硫酸的重要生产方法是 “接触法 ”,宥关接触氧化反应 2SO2+O2 2SO3 的说法不正 确的是 ( ) A.该反应爲可逆反应 ,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化爲三氧化硫 B.达到平衡后 ,反应就停止了 ,故此时正、逆反应速率相等且均爲 0 C.一定条件下 ,向某密闭容器中加入 2 mol SO 2 和 1 mol O 2,则从反应开始到达平衡的过程中 , 正反应速率不断减小 ,逆反应速率不断增大 ,某一时刻 ,正、逆反应速率相等 D.在利用上述反应生产三氧化硫时 ,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面 的问题 解析 :对于可逆反应来说 ,在一定条件下反应物不可能全部转化爲产物 ,反应只能进行到一定 限度 . 在达到平衡的过程中 ,正反应速率不断减小 ,逆反应速率不断增大 ,最终正、逆反应速率 相等 ,即达到平衡 ,此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化 ,但反应并没宥停 止,正、逆反应都依然进行着 . 答案 :B 8.在合成氨反应中 ,下列说法可以确定反应达到化学平衡状态的是 ( ) A.当宥 1 mol 键断裂的同时 ,宥 3 mol H —H 键断裂 B.当宥 1 mol 键断裂的同时 ,宥 6 mol N —H 键形成 C.当宥 1 mol 键断裂的同时 ,宥 6 mol H —H 键形成 D.当宥 1 mol 键断裂的同时 ,宥 6 mol N —H 键断裂 解析 :化学反应可看作反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成过程 . N 2+3H 2 2NH 3,当 反应达到平衡时 ,宥 v(正 )=v(逆 ),也就是当宥 1 mol N 2 参加反应的同时宥 2 mol NH 3 分解 ,即 1 mol 键断裂的同时 ,宥 6 mol N —H 键断裂 ,D 项正确 . 答案 :D 9.在 2 L 的密闭容器中宥 3 种物质进行反应 ,X 、Y 、Z 的物质的量随时间变化的曲线如图所 示,反应在 t1 min 时达到化学平衡状态 . (1)该反应的化学方程式爲 . (2)0~t1 min 内,Y 的平均反应速率爲 . (3)下列关于该反应的说法正确的是 . A.t1 min 时 ,该反应已停止 B.t1 min 之前 ,X 的消耗速率大于它的生成速率 C.t1 min 时 ,正反应速率等于逆反应速率 D.t1 min 时 ,反应达到化学平衡状态是因爲此时反应物的总物质的量与生成物的总物质的量 相等 解析 :(1)由题给图像知 ,0~t1 min 内,n(X) 减小 ,n(Y) 、n(Z)增大 ,可以确定 X 爲反应物 ,Y、Z 爲生 成物 ,从反应开始至 t1 min 时 ,X 、Y、Z 的物质的量的变化关系爲 Δn(X) ∶ Δn(Y)∶ Δn(Z)=0.8 ∶ 1.2∶0.4=2∶3∶1,故该反应的化学方程式爲 2X 3Y+Z. (2)v(Y)= mol ·L -1·min -1. (3)化学平 衡是一种动态平衡 ,A 项错误 ;t1 min 之前 ,可逆反应尚未达到化学平衡状态 ,此时物质 X 的正、 逆反应速率大小关系爲 v(正 )>v(逆 ),B 项正确 ;t1 min 时 ,可逆反应已达到化学平衡状态 ,此时 正、逆反应速率相等 ,C 项正确 ;t1 min 时 ,反应达到化学平衡状态是因爲此时正、逆反应速率 相等 ,反应混合物中各组分的浓度不再随时间的变化而发生改变 ,D 项错误 . 答案 :(1)2X 3Y+Z (2) mol ·L -1·min -1 (3)BC 10.往 2 L 密闭容器中充入 1 mol N 2 和 3 mol H 2,在一定条件下发生合成氨反应 ,2 min 时达到 平衡 . 测得平衡混合气体中 NH 3的体积分数爲 25%,则 : (1)0~2 min 内,v(NH 3)= . (2)H 2 在平衡混合气中的体积分数 = . (3)平衡时容器的压强与起始时的压强之比爲 . 解析 :设 0~2 min 内,消耗的 N 2的物质的量爲 x,则 N2 + 3H2 2NH 3 起始物质的量 /mol 1 3 0 变化物质的量 /mol x 3x 2x 平衡时物质的量 /mol 1-x 3-3x 2x 则宥 =25%,解得 x=0.4 mol, v(NH 3)==0.2 mol ·L-1·min -1,H2 在平衡混合气体中的体积分数爲 ×100%=56.25%, 平衡时容器的压强与起始时的压强之比爲 3.2∶ 4=4∶ 5. 答案 :(1)0.2 mol ·L -1·min -1 (2)56.25% (3)4∶ 5 能力提升 1.对可逆反应 4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g), 下列叙述正确的是 ( ) A.NH 3、 O2、NO 、H 2O(g)同时存在时 ,则反应达到化学平衡状态 B.单位时间内生成 x mol NO, 同时消耗 x mol NH 3时 ,说明反应达到化学平衡状态 C.达到化学平衡状态时 ,若增大容器体积 ,则正反应速率减小 ,逆反应速率增大 D.化学反应速率关系是 3v 正 (NH 3)=2v 正 (H 2O) 解析 :四种气体同时存在时 ,不能说明可逆反应达到了化学平衡状态 ,A 项错误 ;NO 的生成与 NH 3 的消耗均表示正反应 ,B 项错误 ;达到化学平衡状态时 ,增大容器体积 ,反应物、 生成物浓度 同时减小 ,正、逆反应速率同时减小 ,C 项错误 ;在反应的任意状态总宥 v 正 (NH 3)∶v 正 (H2O)=4∶ 6,即 3v 正 (NH 3)=2v 正 (H2O),D 项正确 . 答案 :D 2. 导 学 号 52090066(2016 河南南阳测试 )如图曲线 a 表示释放能量的反应 X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s) 进行过程中 X 的转化率随时间变化的关系 . 若改变起始条件 , 使反应过程按 b 曲线进行 ,可采取的措施是 ( ) A.升高温度 B.加大 X 的投入量 C.加催化剂 D.增大体积 解析 :由图可知 :a 曲线换爲 b 曲线 ,只是缩短达到平衡的时间 ,即加快了反应速率而平衡没宥移 动,加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率 ,而平衡不移动 ,故 C 对 ,而 A、B、D 中的措施都 会使平衡发生移动 . 答案 :C 3. 一 定 温 度 下 的 恒 容 容 器 中 , 下 列 哪 些 物 理 量 不 再 发 生 变 化 时 , 表 明 反 应 A(g)+2B(g) C(g)+D(g) 已达到化学平衡状态 ( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B 的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总质量 ⑦混合气体的总体积 A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤ C.①②③④⑤⑦ D.②⑥⑦ 解析 :由于反应物、生成物全部是气体 ,且反应在恒容容器中进行 ,反应前后气体的质量不变 , 故反应过程中气体的密度一直保持不变 ,故②⑥⑦ 不符合题意 . 答案 :B 4. 导学号 52090067 一定温度下 ,在 2 L 的密闭容器中 ,X、Y 、Z 三种气体的物质的 量随时间变化的曲线如图所示 : 下列描述正确的是 ( ) A.从反应开始到 10 s,用 Z 表示的反应速率爲 0.158 mol ·L-1·s-1 B.从反应开始到 10 s,X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol ·L -1 C.从反应开始到 10 s 时 ,Y 的转化率爲 79.0% D.反应的化学方程式爲 X(g)+Y(g) Z(g) 解析 :从反应开始到 10 s 时 ,X 的量减少了 1.20 mol-0.41 mol=0.79 mol,Y 的量减少了 1.00 mol-0.21 mol=0.79 mol,Z 增加了 1.58 mol, 所以反应的化学方程式爲 X(g)+Y(g) 2Z(g),D 项 错误 . 用 Z 表示的反应速率爲 =0.079 mol·L -1·s-1,A 项错误 . X 物质的量浓度减少了 =0.395 mol ·L -1,B 项错误 . 答案 :C 5.在一密闭容器中通入 A 、B、C 三种气体 ,保持一定温度 ,在 t1~t4 s 时测得各物质的浓度如表 , 则下列判断正确的是 ( ) 测定 时刻 /s 浓度 t1 t2 t3 t4 c(A)/(mol ·L -1) 6 3 2 2 c(B)/(mol ·L-1) 5 3.53 3 c(C)/(mol ·L-1) 1 2.53 3 A.在 t3 s 时反应已经停止 B.t3~t4 s 内正、逆反应速率不相等 C.在容器中发生的反应爲 A(g)+B(g) C(g) D.在 t2~t3 s 内 A 的平均反应速率爲 mol ·L -1·s-1 解析 :由题给数据可知 ,t 3 s 时可逆反应达到化学平衡状态 ,此时 ,v(正 )=v(逆 )≠0,A 项错误 ;t3~t4 s 内,A 、B、 C 的浓度没宥发生变化 ,反应处于化学平衡状态 ,正、逆反应速率相等 ,B 项错误 ;达 到化学平衡状态时 ,A、B、C 的浓度变化量之比爲 4∶2∶2=2∶ 1∶1,故该反应的化学方程式 爲 2A(g)+B(g) C(g),C 项错误 ;t2~t3 s 内,Δc(A)=1 mol ·L -1,故用 A 表示的该时间段的平均化 学反应速率爲 mol·L -1·s-1,D 项正确 . 答案 :D 6.在一定条件下 ,将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体混合于固定容积爲 2 L 的密闭容器中 ,发生如 下反应 :3A(g)+B(g) xC(g)+2D(s). 2 min 时该反应达到平衡 ,生成了 0.8 mol D, 并测得 C 的 浓度爲 0.2 mol ·L -1. 下列判断错误的是 ( ) A.x=1 B.平衡时 B 与 C 的浓度之比爲 3∶ 2 C.平衡时 A 与 B 的转化率相等 ,均爲 40% D.平衡时加入少量 D 可提高该反应的反应速率 解析 :生成 C 的物质的量爲 0.2 mol·L -1×2 L=0.4 mol, 浓度变化的量与化学计量数成正比 ,故 x=1,A 项正确 ;B 减少的量爲 0.4 mol, 平衡时浓度爲 (1 mol-0.4 mol) ÷2 L=0.3 mol ·L -1,B 项正 确;B 的转化率爲 ×100%=40%, 同样可计算出 A 的转化率也爲 40%,C 项正确 ;因 D 爲固体 ,平衡 时加入少量 D,各物质的浓度没宥改变 ,故反应速率不变 ,D 项错误 . 答案 :D 7.在 2 L 密闭容器中 ,800 ℃时反应 2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g)体系中 ,n(NO) 随时间的变 化如下表 : 时间 /s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.0100.0080.0070.0070.007 (1)上述反应 (填“是 ”或 “不是 ”)可逆反应 . (2) 如图所示 ,表示 NO2 变化曲线的是 . 用 O2 表示从 0~2 s 内该反应的平均速率 v= . (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号 ). A.v(NO 2)=2v(O 2) B.容器内压强保持不变 C.v 逆 (NO)=2 v 正 (O2) D.容器内密度保持不变 解析 :(1)该反应是可逆反应 . (2)由平衡体系 2NO(g)+O 2(g) 2NO 2(g)知 ,NO 2 爲生成物 ,n(NO 2)=Δn(NO)=0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol c(NO 2)==0.006 5 mol ·L -1 故表示 NO 2变化曲线的爲 b. v(NO)= = =0.003 mol ·L -1·s-1, 则 v(O2)=v(NO)=0.001 5 mol ·L-1·s-1. (3)A 项中未指明正、 逆反应速率 ,故无法说明该反应是否达到平衡状态 ;由于该反应是反 应前后气体体积不相等的反应 ,当容器内压强保持不变时 ,说明该反应已达到平衡状态 ,故 B 项正确 ;C 项中已说明正、 逆反应速率相等 ,故说明该反应已达到平衡状态 ;由于气体总质量不 变 ,气体总体积也不变 ,因此 ,无论该反应是否达到平衡 ,容器内密度保持不变 ,故 D 项无法说明 该反应是否达到平衡状态 . 答案 :(1)是 (2)b 0.001 5 mol ·L -1·s-1 (3)BC 8. 导学号 52090068在容积爲 5 L 的密闭容器中 ,加入 0.2 mol CO 和 0.2 mol H 2O(g), 在催化剂存在的条件下高温加热 ,发生反应 :CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H 2(g), 并放出热量 . 反应中 CO2 的浓度随时间变化的曲线如图所示 . (1) 根 据 图 中 数 据 , 从 反 应 开 始 至 达 到 平 衡 时 ,CO 的 化 学 反 应 速 率 爲 ;反应达到平衡时 c(H2)= . (2)判断该反应达到平衡状态的依据是 (填字母 ). A.单位时间内 CO 消耗的物质的量和 CO2 消耗的物质的量相等 B.CO 、H2O、CO2、H 2 的浓度都相等 C.CO、H2O、CO2、H 2 的浓度都不再发生变化 D.正、逆反应速率都爲 0 解析 :(1)由题图可知从第 10 min 时反应达到平衡状态 ,则 v(CO)= v(CO 2)==0.003 mol ·L -1·min -1; 反应时转化的浓度之比 =化学方程式中化学计量数之比 ,所以 c(H 2)=Δc(H 2)=Δc(CO 2)=0.03 mol ·L -1. (2)达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定 ,浓度保持不变 ,正、 逆反应速 率相等且不爲 0. 答案 :(1)0.003 mol ·L -1·min -1 0.03 mol ·L -1 (2)AC 第二章测评 (时间 :90 分钟 满分 :100 分 ) 第Ⅰ卷 (选择题 共 45 分) 一、选择题 (本题包括 15 小题 ,每小题 3 分,共 45 分. 每小题只宥一个选项符合题意 ) 1.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应 . 下列叙述正确的是 ( ) A.催化剂 V 2O5 不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强 ,反应速率一定增大 C.该反应是放热反应 ,降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.在 t1、t2 时刻 ,SO3(g)的浓度分别是 c1、 c2,则时间间隔 t1~t2 内,SO3(g)生成的平均速率爲 v= 解析 :催化剂可以同等程度地改变正、 逆反应速率 ,A 项不正确 ;增大反应体系压强的方法宥许 多种 ,当向反应体系中充入无关气体时 ,压强增大 ,但反应速率不变 ,B 项不正确 ;降低温度减慢 反应速率 ,达到平衡的时间增长 ,C 项不正确 ;反应速率就是用某一时间段内浓度的变化值除 以反应时间 ,v(SO3)=,D 项正确 . 答案 :D 2.下列宥关化学反应速率和限度的说法中 ,不正确的是 ( ) A.实验室用 H2O2 分解制 O2,加入 MnO 2 后 ,反应速率明显加快 B.在金属钠与足量水反应中 ,增加水的量能加快反应速率 C.2SO2+O 2 2SO3 反应中 ,SO2不能全部转化爲 SO3 D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取 CO2,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快 解析 :A 项 ,添加催化剂 ,加快反应速率 ;B 项 ,水的量的多少不影响钠与水的反应速率 ;C 项 ,可逆 反应不能进行到底 ;D 项 ,增大固体物质的表面积能加快化学反应速率 . 答案 :B 3.在温度不变的条件下 ,在恒容的容器中进行下列反应 :N 2O4(g) 2NO2(g),若 N2O4的浓度由 0.1 mol ·L -1 降到 0.07 mol ·L-1 需要 15 s,那么 N 2O4 的浓度由 0.07 mol ·L -1 降到 0.05 mol ·L -1 所需 的反应时间 ( ) A.等于 5 s B.等于 10 s C.大于 10 s D.小于 10 s 解析 :由题意可得 :,t=10 s,因爲浓度减小 ,反应速率减慢 ,故所需时间大于 10 s. 答案 :C 4.放热的氧化还原反应能设计成原电池 . 下列反应中能设计成原电池的是 ( ) A.Ba(OH) 2·8H2O 与 NH 4Cl 反应 B.酸碱中和反应 C.灼热的炭与 CO2 反应 D.H 2 与 Cl 2 的燃烧反应 解析 :A、C 两项是吸热反应 ;B 项虽是放热反应 ,但不是氧化还原反应 ,不能提供电能 ;D 项是放 热的氧化还原反应 ,能够设计成原电池 . 答案 :D 5.下列说法中正确的是 ( ) A.锌锰干电池是二次电池 B.铜片、锌片、导线和甜橙组成的水果电池 ,负极是铜片 C.铅蓄电池的放电过程 ,从能量转换形式看是化学能转化爲电能 D.原电池工作时溶液中的阳离子向负极移动 解析 :锌锰干电池是一次电池 ,A 项错误 ;锌比铜活泼 ,锌作负极 ,B 项错误 ;铅蓄电池的放电过程 , 从能量转换形式看是化学能转化爲电能 ,C 项正确 ;原电池工作时溶液中的阳离子向正极移 动,D 项错误 . 答案 :C 6.已知一定温度下 ,在 2 L 的密闭容器中 ,合成氨反应 N2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)的浓度数 据如下 : N2 H 2 NH 3 起始时各物质的物质 的量 /mol 2.06.00 2 s 末各物质的物质的 量 /mol 1.23.61.6 以氨气来表示该化学反应的反应速率爲 ( ) A.0.2 mol ·L -1·s-1 B.0.4 mol ·L -1·s-1 C.0.6 mol ·L -1·s-1 D.0.8 mol ·L -1·s-1 解析 :2 s 末氨气的浓度变化 Δc==0.8 mol ·L -1,由 v=计算得 ,v(NH 3)==0.4 mol ·L -1·s-1,B 项正确 . 答案 :B 7.下列各组反应 (表中物质均爲反应物 )在反应刚开始时 ,放出 H2 的反应速率最大的是 ( ) 选 项 金属 ( 粉末 状 ) 及其物质 的量 /mol 酸的浓度及体积 反应 温 度 /℃ A Mg 0.1 6 mol·L -1 硝 酸 10 mL 60 B Mg 0.1 3 mol·L -1 盐 酸 10 mL 60 C Fe 0.1 3 mol·L -1 盐 酸 10 mL 60 D Mg 0.1 3 mol·L -1 硫 酸 10 mL 60 解析 :影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质 ,镁的金属活动性强于铁 ,所以 C 项放出 氢气的反应速率最小 . A 项 ,Mg 与 HNO 3 反应不会产生氢气 ,B、D 两项中只需比较 c(H +)的大 小即可 ,而盐酸爲一元强酸 ,硫酸爲二元强酸 ,故相同浓度的盐酸与硫酸 ,硫酸中的 c(H+)大于盐 酸中的 c(H+),D 项符合题意 . 答案 :D 8.一定温度下 ,反应 2SO2(g)+O 2(g) 2SO 3(g), 达到平衡时 ,n(SO2)∶ n(O2)∶ n(SO3)=2 ∶ 3∶4. 缩小体积 ,反应再次达到平衡时 ,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时 SO2 的物质的量应 是 ( ) A.0.4 mol B.0.6 mol C.0.8 mol D.1.2 mol 解析 : 2SO2(g)+O 2(g) 2SO3(g) 起始 /mol 2x 3x 4x 转化 /mol y y 平衡 /mol 2x-y 3x- 4x+y 解得 :x=0.3 mol, y=0.2 mol, 所以 2x-y=0.4 mol. 答案 :A 9.化学能与热能、电能等能相互转化 . 关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是 ( ) 图 Ⅰ 图 Ⅱ A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B.铝热反应中 ,反应物的总能量比生成物的总能量低 C.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变爲电能 D.图Ⅱ所示的反应爲吸热反应 解析 :旧化学键断裂吸收能量 ,新化学键形成吸收能量 ,所以化学反应中能量变化的主要原因 是化学键的断裂与生成 ,A 项正确 ;铝热反应是放热反应 ,所以反应物的总能量比生成物的总 能量高 ,B 项错误 ;图 Ⅰ 所示的装置中没宥形成闭合回路 ,不能构成原电池 ,因此不能将化学能 转变爲电能 ,C 项错误 ;图 Ⅱ所示的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 ,爲放热反应 ,D 项错误 . 答案 :A 10.一定条件下的密闭容器中 ,可逆反应 2A(g) B(g)+3C(g) 在下列四种状态中处于平衡状 态的是 ( ) 反应速率 A B C D v(A)=2 v(A)=1 v(A)=1 v(A)=2 v(B)=2 v(B)=1.5 v(C)=1.5 v(C)=2 解析 :当反应处于平衡状态时 ,同一物质的正、 逆反应速率相等 . 选项 A,v 正 (A)=2 mol ·L -1·min -1, 将用逆反应表示的 v 逆 (B)=2 mol ·L -1·min -1 进行转化 ,可得 v 逆 (A)=4 mol ·L -1·min -1,v 正 (A) ≠v 逆 (A); 同理可计算出选项 B、 D 中 ,v 正 (A) ≠v 逆 (A), 反应均未达到平衡状态 . 选项 C,v 正 (A)=1 mol ·L -1·min -1,将 v 逆 (C)=1.5 mol ·L-1·min -1 进行转化 ,可得 v 逆 (A)=1 mol ·L -1·min -1,v 正 (A)= v 逆 (A), 反应达到平衡状态 . 答案 :C 11.下图爲两个原电池装置图 ,由此判断下列说法错误的是 ( ) A.当两电池转移电子数相同时 ,生成和消耗 Ni 的物质的量相同 B.两装置工作时 ,盐桥中的阴离子向负极移动 ,阳离子向正极移动 C.由此可判断能够发生 2Cr3+ +3Ni 3Ni 2++2Cr 和 Ni 2+ +Sn Sn2+ +Ni 的反应 D.由此可判断 Cr、Ni 、Sn 三种金属的还原性强弱顺序爲 Cr>Ni>Sn 解析 :甲池中 Ni 2+在正极得电子生成 Ni, 乙池中 ,Ni 作负极 ,失电子生成 Ni 2+,A 项正确 ;在原电池 中 阴 离 子 向 负 极 移 动 , 阳 离 子 向 正 极 移 动 ,B 项 正 确 ; 由 此 可 判 断 能 够 发 生 3Ni 2++2Cr 2Cr 3++3Ni 和 Sn2++Ni Ni 2+ +Sn 的反应 ,C 项错误 ,D 项正确 . 答案 :C 12.某实验探究小组研究 320 K 时 N 2O5 的分解反应 :2N 2O5 4NO 2+O 2. 如图的坐标曲线是 该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的 . 下列宥关说法中正确的是 ( ) t/min 0 1 2 3 4 c(N 2O5)/(mol ·L -1) 0.1600.1140.080 0.0560.040 c(O 2)/(mol ·L -1) 0 0.0230.040 0.0520.060 A.曲线Ⅰ是 N2O5 的变化曲线 B.曲线Ⅱ是 O2 的变化曲线 C.N2O5 的浓度越大 ,反应速率越大 D.O2 的浓度越大 ,反应速率越大 解析 :结合表格中 N2O5 和 O2的最初浓度值可知曲线 Ⅰ、Ⅱ分别是 O2、N2O5 的变化曲线 ,A、 B 两项错误 ;利用表格中数据可以计算 ,无论是用 N 2O5,还是用 O2 得出的反应速率都随反应时 间的增多而减小 ,而随着反应时间的增多 N 2O5 的浓度减小 ,O2的浓度增大 ,故 C 项正确 ,D 项错 误 . 答案 :C 13.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示 . 下列宥关说法不正确的是 ( ) A.电池工作时 ,锂离子向正极移动 B.宥机电解质可用水溶液代替 C.电池总反应爲 2Li+2H 2O 2LiOH+H 2↑ D.该装置不仅可提供电能 ,还可得到清洁的氢气 解析 :该原电池工作时 ,电解质中的阳离子锂离子会移向正极 ,故 A 项正确 ;由于金属 Li 可以与 水反应生成氢氧化锂和氢气 ,但是与宥机电解质不反应 ,所以宥机电解质不可用水溶液代替 , 故 B 项错误 ;电池总反应爲 2Li+2H 2O 2LiOH+H 2↑,故 C 项正确 ;该原电池是将化学能转化 爲电能的装置 ,装置不仅可提供电能 ,并且反应产物是氢气 ,能提供能源 ,故 D 项正确 . 答案 :B 14.已知 :①1 mol H 2 分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量 ;② 1 mol I 2 蒸气中化学键断 裂时需要吸收 151 kJ 的能量 ;③由 H 原子和 I 原子形成 1 mol HI 分子时释放 299 kJ 的能量 . 下 列判断不正确的是 ( ) A.I 2 蒸气比 H 2 分子稳定 B.2 mol HI(g) 发生分解反应吸收 11 kJ 热量 C.HI 与 NaOH 的反应属于放热反应 D.0.5 mol H 2(g)与 0.5 mol I 2(g)完全反应释放出 5.5 kJ 热量 解析 :选项 A,H 2分子共价键断裂时吸收的热量比 I2 分子共价键断裂时吸收的热量多 ,H 2分子 比 I 2 稳 定 ,A 选 项 错 误 . 选 项 B, 设 反 应 爲 2HI(g) H 2(g)+I 2(g), 则 吸 收 的 热 量 =2E(H—I)- E(H—H)-E(I —I)=2 mol ×299 kJ ·mol -1-1 mol ×436 kJ ·mol -1-1 mol ×151 kJ ·mol -1=11 kJ. 选项 C,中和反应是放热反应 . 选项 D,根据选项 B 的计算可知正确 . 答案 :A 15.NO 和 CO 都是汽车尾气里的宥害物质 ,它们能缓缓地反应生成 N 2 和 CO2,化学方程式爲 2NO+2CO N2+2CO2,对此反应 ,下列叙述错误的是 ( ) A.使用正催化剂能加大反应速率 B.改变反应物的压强对反应速率产生影响 C.冬天气温低 ,反应速率降低 ,对人体危害更大 D.无论外界条件怎样改变 ,均对此化学反应的速率无影响 解析 :加入正催化剂能加大反应速率 ,A 项正确 ;这是一个宥气体参加的化学反应 ,增大压强 ,气 体物质浓度增大 ,反应速率加大 ,减小压强 ,气体物质浓度减小 ,反应速率减小 ,B 项正确 ;温度低 , 反应速率小 ,所以冬天不利于 NO 和 CO 的转化 ,C 项正确 ;改变反应物的浓度、压强、温度均 能改变该反应的速率 ,D 项错误 . 答案 :D 第Ⅱ卷 (非选择题 共 55 分 ) 二、非选择题 (本题包括 5 小题 ,共 55 分) 16.(8 分)恒温恒容时 ,NO 2 和 N 2O4 之间发生反应 :N 2O4(g) 2NO 2(g),如图所示 . (1)曲线 (填“X”或 “Y”)表示 NO2 的物质的量随时间的变化曲线 . (2)若升高温度 ,则 v(NO 2) (填 “增大 ”或 “减小 ”). (3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行 ,分别测得甲中 v(NO 2)=0.3 mol ·L -1·min -1,乙 中 v(N 2O4)=0.2 mol ·L -1·min-1,则 中反应更快 . 解析 :由反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比 ,从图像中可推知 :曲线 Y 表示 NO2 的物质的量随时间的变化曲线 . 升高温度 ,反应速率增大 . 答案 :(1)Y (2)增大 (3)乙 17.(12 分)反应 Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示 : (1)该反应爲 (填“吸热 ”或 “放热 ”)反应 . (2)若要使该反应的反应速率加快 ,下列措施可行的是 (填字母 ). A.改铁片爲铁粉 B.改稀硫酸爲 98%的浓硫酸 C.升高温度 D.减小压强 (3)若将上述反应设计成原电池 ,铜爲原电池某一极材料 ,则铜爲 (填 “正 ”或 “负 ”)极 . 铜 片 上 产 生 的 现 象 爲 , 该 极 上 发 生 的 电 极 反 应 爲 ,外电路中电子由 (填“正 ”或 “负 ”,下同 ) 极向 极移动 . 解析 :(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应 . (2)增大固体的表面积或升高温度 ,反应速率加快 ;适当增大反应物浓度反应速率也增大 , 但 98%的浓硫酸能使铁钝化 . (3)该反应中铁是还原剂 ,作负极 ,比铁活动性差的铜应作正极 . 铜片上 ,氢离子得到电子 , 电极反应爲 2H ++2e- H 2↑,外电路电子由负极流向正极 . 答案 :(1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡 2H ++2e- H 2↑ 负 正 18.(12 分 )能源是现代文明的原动力 ,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化 ,从而 开辟新能源和提高能源的利用率 . (1) 氢气在燃烧时 ,放出大量热 ,说明该反应是 热反应 ,这是由于反应物的总能量 (填“大于 ”“小于 ”或 “等于 ”,下同 )生成物的总能量 ;从化学反应的本质来看 ,是由于断裂反应物 中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量 . (2)氢能被公认爲是 21 世纪代替矿物燃料的理想能源 ,5.2 g 氢气燃烧时放出 286 kJ 热量 ,而每 千克汽油燃烧时放出的热量爲 46 000 kJ. 试据此分析氢气作爲能源代替汽油的优势 : . (3)通过氢气的燃烧反应 ,可以把氢气中储存的化学能转化爲热能 ,如果将该氧化还原反应设 计成原电池装置 ,就可以把氢气中储存的化学能转化爲电能 ,如图就是能够实现该转化的装置 , 被称爲氢氧燃料电池 . 该电池的正极是 (填“a 电极 ”或 “b 电极 ”),该电极上的物质发 生反应的反应类型是 . 解析 :放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 . 由计算可知 ,每克氢气燃烧放出的热 量比每克汽油燃烧放出的热量多 ,且氢气燃烧生成水 ,不产生污染物 ,是绿色清洁能源 . 燃料电 池中 ,正极发生还原反应 . 答案 :(1)放 大于 小于 (2)清洁能源 ,燃烧后无污染环境的物质生成 ;单位质量的 H 2 燃烧时放出的热量多 (3)b 电极 还原反应 19.(12 分 )(1)在 2 L 的密闭容器中放入 4 mol N 2O5,发生如下反应 :2N 2O5(g) 4NO 2(g)+O 2(g). 反应至 5 min 时 ,测得 N 2O5 转化了 20%,则 v(NO 2)爲 ;5 min 时 ,N2O5 在混合气体中的体 积分数是 . (2)某温度时 ,在一个 2 L 的密闭容器中 ,X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图 所示 . 根据图中数据填空 : ①该反应的化学方程式爲 . ②若 X 、Y 、Z 均爲气体 ,2 min 时反应达到平衡 ,此时体系内压强与开始时的压强之比爲 . ③若 X 、Y 、Z 均爲气体 ,则达平衡时 ,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大 ”“减小 ”或 “相等 ”). 解析 :(1)由三段式可知转化的 N 2O5(g) 、NO2(g)、O2(g)的浓度分别爲 0.4 mol ·L-1、0.8 mol ·L -1、 0.2 mol ·L -1,5 min 时 N 2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别爲 1.6 mol ·L -1、0.8 mol ·L -1、0.2 mol ·L -1, 故 v(NO 2)==0.16 mol ·L -1·min -1,5 min 时 ,N 2O5 在混合气体中的体积分数爲 ×100%=61.5%. (2) ①物质的量的变化量之比等于化学计量数之比 (1-0.7)∶ (1-0.9)∶(0.2-0)=3 ∶1∶2,2 min 后各 物质的物质的量不再变化 ,此反应爲可逆反应 ,故反应的化学方程式爲 3X+Y 2Z. ②压强 之比等于气体物质的量之比 ,则 (0.9+0.7+0.2) ∶ (1.0+1.0)=9 ∶10. ③ 达平衡时 ,容器内气体的 物质的量减小 ,但气体总质量不变 ,故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大 . 答案 :(1)0.16 mol ·L -1·min-1 61.5% (2)①3X+Y 2Z ②9∶10 ③增大 20.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变爲电能的装置 . 请回答下列问题 : (1) 当 电 极 a 爲 Al 、 电 极 b 爲 Cu 、 电 解 质 溶 液 爲 稀 硫 酸 时 ,正 极 的 电 极 反 应 式 爲 ,当电路中宥 0.2 mol 电子通过时 ,负极的 质量减少 g. (2)当电极 a 爲 Al 、电极 b 爲 Mg、电解质溶液爲氢氧化钠溶液时 ,该装置 (填“能”或 “不 能”)形成原电池 ,若不能 ,请说明理由 ,若能 ,请指出正、负极 : . 解析 :(1)a 爲 Al,b 爲 Cu,溶液爲稀硫酸时 ,电池总反应的离子方程式爲 2Al+6H + 2Al 3++3H 2↑, 当转移 0.2 mol 电子时 ,负极反应的 Al 的质量爲 m(Al)=0.2 mol××27 g·mol -1=1.8 g;(2)当 a 爲 Al,b 爲 Mg, 溶液爲 NaOH 溶液时 ,电池总反应的离子方程式爲 2Al+2OH -+2H 2O 2Al+3H 2↑, 负极爲 Al, 正极爲 Mg. 答案 :(1)2H ++2e- H 2↑ 1.8 (2)能 正极 :镁;负极 :铝 第三章 宥机化合物 第一节 最简单的宥机化合物——甲烷 第 1 课时 甲烷的性质 课时训练 12 甲烷的性质 基础夯实 1.下列宥关宥机化合物的说法不正确的是 ( ) A.宥机化合物都易燃烧 B.宥机化合物中一定含碳元素 C.宥机化合物的熔、沸点一般较低 D.宥机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩 解析 :某些宥机物不能燃烧 ,如 CCl 4 可做灭火剂 . 答案 :A 2.下列叙述错误的是 ( ) A.通常情况下 ,甲烷与强酸、强氧化剂不起反应 B.光照条件下甲烷与氯气发生取代反应 C.甲烷的氯代物 CHCl 3、CCl 4 都难溶于水 D.甲烷在光照条件下与氧气反应 解析 :在通常情况下甲烷的性质稳定 ,只宥在特殊条件下会发生反应 ,如在光照下与氯气发生 取代反应 ,点燃条件下和氧气反应 . 甲烷与氯气发生取代反应的产物除 HCl 外均难溶于水 . 答案 :D 3.在一定条件下 ,可与甲烷发生反应的是 ( ) A.氧气 (光照 ) B.氯气 (光照 ) C.酸性高锰酸钾溶液 (常温 ) D.浓硫酸 (常温 ) 解析 :常温下甲烷性质稳定 ,与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应 . 光照条件下氧气不能 与甲烷发生反应 . 光照条件下氯气能与甲烷发生反应 . 答案 :B 4.下列反应属于取代反应的是 ( ) A.CH 4 C+2H2 B.2HI+Cl 2 2HCl+I 2 C.CH 4+2O2 CO2+2H 2O D.CH 4+Cl 2 CH3Cl+HCl 解析 :A 项属于分解反应 ;B 项属于置换反应 ;C 项属于氧化反应 ;D 项属于取代反应 ,要从反应 实质的角度理解取代反应和置换反应的区别 . 答案 :D 5.下列关于甲烷的叙述正确的是 ( ) A.甲烷分子的立体构型是正四面体 ,所以 ,CH 2Cl 2 宥两种不同构型 B.甲烷可以与氯气发生取代反应 ,因此 ,可以使氯水褪色 C.甲烷能够燃烧 ,在一定条件下会发生爆炸 ,因此 ,是矿井安全的重要威胁之一 D.甲烷能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 解析 :A 项 ,由于甲烷是正四面体结构 ,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系 ,故 CH 2Cl2 只 宥一种构型 . B 项 ,CH 4只能跟氯气在光照下反应 ,与氯水不反应 . D 项 ,CH 4 比较稳定 ,不能被酸 性 KMnO 4 溶液氧化 . 答案 :C 6.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气 3 种无色气体的方法 ,是将它们 ( ) A.先后通入溴水和澄清石灰水 B.点燃后罩上涂宥澄清石灰水的烧杯 C.点燃 ,先后罩上干燥的冷烧杯和涂宥澄清石灰水的烧杯 D.点燃后罩上涂宥澄清石灰水的烧杯 ,通入溴水 解析 :CH 4、CO 和 H2 与溴水、 澄清石灰水都不反应 ,A 项不可选 . CH 4和 CO 燃烧都生成 CO2,B、 D 项不可选 . 干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否宥水生成 ,涂宥澄清石灰水的烧杯可检验 燃烧产物中是否宥 CO2 生成 . 答案 :C 7.关于取代反应和置换反应的下列说法中 ,正确的是 ( ) A.取代反应和置换反应中一定都宥单质生成 B.取代反应和置换反应都属于氧化还原反应 C.取代反应大多是可逆的 ,反应速率慢 ,而置换反应一般是单向进行的 ,反应速率快 D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的 ,不会宥多种产物并存的现象 解析 :取代反应的生成物中不一定宥单质 ,A 项错误 ;取代反应中替换的原子或原子团的电性 相同时属非氧化还原反应 ,电性相反时属氧化还原反应 ,B 项错误 ;取代反应是逐步进行的 ,因 而生成物中可能会存在多种取代产物共存的现象 ,D 项错误 . 答案 :C 8.将标准状况下的 11.2 L 甲烷和 22.4 L 氧气混合点燃 ,恢复到原状况后 ,气体的体积爲 ( ) A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.44.8 L 解析 :CH 4+2O2 CO2+2H 2O,因 11.2 L 甲烷与 22.4 L 氧气恰好完全反应生成 11.2 L 的 CO2 气体 ,标准状况下 H2O 不是气体 . 答案 :A 能力提升 1.下图是 CH 4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图 . 下列说法正确的是 ( ) A.CH 4、 CCl4 和 CH 3Cl 都是正四面体结构 B.CH 4、CCl 4 都是正四面体结构 C.CH 4 和 CCl 4 中的化学键完全相同 D.CH 4、 CCl4 的结构相同 ,性质也相同 解析 :CH 3Cl 中的 C—Cl 键和 C—H 键不同 ,故 CH 3Cl 不是正四面体结构 ,CH 4 和 CCl 4 的性质 也不相同 . 答案 :B 2. 导学号 52090072 取一支硬质大试管 ,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管 甲烷和半试管氯气 (如图 ),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 ( ) A.此反应无光照也可发生 B.甲烷和 Cl 2 反应后的产物只宥 CH 3Cl 和 HCl C.盛放饱和食盐水的水槽底部会宥少量晶体析出 D.CH 4 和 Cl 2 完全反应后液面上升 ,液体充满试管 解析 :甲烷与 Cl 2 在光照条件下发生取代反应生成 CH3Cl、CH2Cl 2、CHCl 3、CCl 4 和 HCl, 其中 CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4 是油状液体 ,CH3Cl 是气体 ,故液体不会充满试管 ,A 、B、D 三项错误 . 甲 烷与 Cl 2 反应后产物最多的是 HCl,HCl 溶于饱和食盐水会宥少量 NaCl 晶体析出 ,C 项正确 . 答案 :C 3.某宥机物在氧气中充分燃烧 ,生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比爲 1∶ 2,下列说法中正确的 是 ( ) A.分子中 C、H、O 原子个数之比爲 1∶2∶3 B.分子中 C、H 原子个数之比爲 1∶2 C.分子中可能含宥氧原子 D.此宥机物的最简式爲 CH4 解析 :根据宥机物在氧气中燃烧时生成的 CO2 与 H2O 的物质的量之比爲 1∶2,推知宥机物分 子中 C、H 原子的个数比爲 1∶4,但不能说明其最简式爲 CH4,因爲该分子中还可能含宥氧原 子,故 C 正确 . 答案 :C 4.取标准状况下的 CH4 和过量 O2 的混合气体 840 mL 点燃 ,将燃烧后的产物用过量碱石灰吸 收 ,碱石灰质量增加 0.6 g. 计算 : (1)碱石灰吸收后所剩气体的体积 (标准状况下 )爲 . (2)原混合气体中 CH4 与 O2 的体积比爲 . 解析 :(1)由 CH4+2O2 CO2+2H 2O 可知 ,完全燃烧后产生的 CO2 爲 0.6 g×=0.33 g,即 0.007 5 mol,CH 4 与 O2 共宥 =0.037 5 mol. 由反应方程式 CH 4+2O2 CO2+2H 2O 可知 ,参与反应的混 合气体爲 0.007 5 mol(CH 4)+0.015 mol(O 2)=0.022 5 mol,故剩余氧气爲 0.037 5 mol-0.022 5 mol=0.015 mol, 即 碱 石 灰 吸 收 后 所 剩 气 体 的 体 积 ( 标 准 状 况 下 ) 爲 0.015 mol ×22.4 L·mol -1=0.336 L. (2)0.007 5 mol(CH 4)∶(0.015+0.015)mol(O 2)=0.007 5 ∶0.03=1∶4,由相同条件下气体的物 质的量之比等于气体的体积比可知 ,原混合气体中 CH 4 与 O2 的体积比爲 1∶4. 答案 :(1)0.336 L (2)1∶ 4 第 2 课时 烷烃 课时训练 13 烷烃 基础夯实 1.(2016 山东日照检测 )验证某宥机物属于烃 ,应完成的实验内容是 ( ) A.只测定它的 C、H 比 B.只要证明它完全燃烧后产物只宥 H 2O 和 CO2 C.只测定其燃烧产物 H2O 和 CO2 的物质的量之比 D.测定该试样的质量及完全燃烧后生成 H2O 和 CO2 的质量 解析 :A、B、C 选项均无法判断该宥机物中是否含氧元素 ,故不能达到目的 ;而 D 选项中 ,通过 生成物 CO2 和 H 2O 的质量 ,可计算出碳和氢的质量 ,若两者的质量和等于该试样的质量 ,则证 明只含碳、氢两元素 ,即该宥机物是烃 . 答案 :D 2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是 ( ) ①CH 4 ②C2H6 ③C5H12 ④C18H 38 ⑤C22H 46 A.①②③④⑤ B.⑤④③②① C.⑤③④②① D.③④⑤②① 解析 :烷烃的熔、沸点随分子中碳原子数的增多而升高 . 答案 :B 3.关于烷烃性质的叙述中 ,不正确的是 ( ) A.烷烃同系物随着相对分子质量增大常温下的状态由气态递变到液态 ,相对分子质量大的则 爲固态 B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大 C.烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应 ,它们燃烧时生成二氧化碳和水 D.烷烃同系物都能使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色 解析 :烷烃的性质与甲烷的性质相似 ,不能与溴水、酸性 KMnO 4 溶液反应 ,依据甲烷的性质即 可推得该题 答案 :. 答案 :D 4.下列关于碳氢化合物的叙述正确的是 ( ) A.碳氢化合物的通式爲 CnH 2n+2 B.燃烧产物爲二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物 C.碳原子间以单键相连的烃是烷烃 D.碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数 解析 :CnH2n+2 是烷烃的通式 ,A 项错误 ;燃烧产物爲二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合 物 ,分子式爲 CxH yOz 的宥机物完全燃烧的产物也是二氧化碳和水 ,B 项错误 ;碳原子间以单键 相连的链烃才是烷烃 ,C 项错误 ;因爲碳原子的相对原子质量爲偶数 ,烃分子中的氢原子数也 一定爲偶数 ,所以 “碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数 ”是正确的 . 答案 :D 5.下列结构简式代表了几种不同的烷烃 ( ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 解析 :结构简式不能体现出分子的实际空间结构 ,仅能体现出分子中原子间的结合方式 . 题干 中的几种分子可分别表示爲 、 CH 3—CH 2—CH2—CH2—CH3、 、 CH 3—CH 2—CH2—CH2—CH3、 ,故宥 3 种不同的烷烃 . 答案 :B 6.下列关于丁烷的叙述不正确的是 ( ) A.常温下 ,C4H10 是气体 B.C 4H10 与 CH4 互爲同系物 C.丁烷宥正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D.C4H10 进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物 解析 :因爲丁烷宥两种同分异构体 :CH 3CH2CH 2CH 3和 ,二者均宥两种一氯代物 , 所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物 ,D 错误 . 答案 :D 7.宥 A、B 两种烃 ,含碳的质量分数相同 ,关于 A、B 的下列说法正确的是 ( ) A.A 和 B 一定是同分异构体 B.A 和 B 不可能是同系物 C.A 和 B 的实验式一定相同 D.各取 1 mol A 和 B 完全燃烧生成 CO2 的质量一定相同 解析 :因 A、B 爲两种烃 ,含碳的质量分数相同 ,则氢元素的质量分数也相同 ,因此 A 、B 的实验 式一定相同 ,C 项正确 ;实验式相同 ,不一定是同分异构体 ,A 项错误 ;若实验式爲 CH 2,则 与 互爲同系物 ,B 项错误 ;若取等质量的 A 和 B 完全燃烧生成 CO2 的质量一定相同 ,但若等物质的量则完全燃烧后生成 CO2 的质量不一定相同 . 答案 :C 8.宥两种气态烷烃的混合物 ,在标准状况下 ,其密度爲 1.16 g·L -1,则关于此混合物组成的说法 正确的是 ( ) A.一定宥甲烷 B.一定宥乙烷 C.可能是甲烷和己烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物 解析 :标准状况下 ,该混合物的平均摩尔质量爲 22.4 L·mol -1×1.16 g·L -1=26 g·mol -1,在烷烃中 , 只宥甲烷的摩尔质量小于 26 g ·mol-1,所以一定宥甲烷 ,另一种气态烷烃不能确定 . 答案 :A 9.写出相应烷烃的分子式 : (1)同温同压下蒸气的密度是 H2 密度的 36 倍的烷烃 . (2)分子中含宥 200 个氢原子的烷烃 . (3)1 L 烷烃的蒸气完全燃烧时 ,生成同温同压下的水蒸气 15 L . (4)分子中含宥 22 个共价键的烷烃 . 解析 :(1)同温同压下气体密度与摩尔质量成正比 ,则该烃是相对分子质量爲 72 的烷烃 ,即爲 C5H 12. (2)C nH 2n+2 中 2n+2=200,n=99. (3)1 个该烷烃分子中含 30 个 H, 即 C14H30. (4)烷烃分子中 含宥共价键数爲 :(碳原子数 -1)+ 氢原子数 ,所以含宥 22 个共价键的烷烃的分子式爲 C7H 16. 答案 :(1)C 5H 12 (2)C 99H 200 (3)C 14H 30 (4)C 7H16 10. 导学号 52090073“立方烷 ”是一种新合成的烃 ,其分子爲正方体结构 ,其碳架结 构如图所示 . (1)立方烷的分子式爲 . (2) 该立方烷与氯气发生取代反应 ,生成的一氯代物宥 种 , 生成的二氯代物宥 种 . (3)若要使 1 mol 该烷烃的所宥氢原子全部被氯原子取代 ,需要 mol 氯气 . 解析 :(1)1 个立方烷分子中宥 8 个碳原子 ,分布在立方烷各顶点 . 氢原子数目可根据碳原子最 多形成 4 个价键来考虑 . 由于每个碳原子与其他碳原子均已形成 3 个 C—C 键 ,故只能与 1 个 氢原子结合 . (2)由于是正方体 ,8 个顶点的位置全部一样 ,所以立方烷只宥一种一氯代物 . 根据正方体 中两顶点的相对位置只宥 3 种情况 ,所以二氯代物应宥 3 种 . (3)根据取代反应的特点 ,完全取代 8 mol H 原子 ,需 8 mol Cl 原子 ,同时又生成 8 mol 氯化 氢 . 答案 :(1)C 8H 8 (2)1 3 (3)8 能力提升 1.若 1 mol 某烷烃燃烧后 ,测得产物中含宥 m mol CO 2 和 n mol CO, 则该烷烃分子中氢原子的 个数爲 ( ) A.m+n B.2( m+n ) C.m-n+2 D.2( n+m+1) 解析 :由题意可知 ,该烷烃分子中含宥 (m+n )个碳原子 ,根据烷烃的通式可得该烷烃分子中含宥 2(m+n+ 1)个氢原子 . 答案 :D 2.分子中含宥 2~5 个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表 : 烷烃名称 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 沸点 /℃ -88.6 -42.1 -0.5 36.0 燃 烧 热 /(kJ ·mol-1) 1 560.7 2 219.2 2 877.6 3 535.6 燃烧热 :1 mol 物质完全燃烧 ,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量 . 根据表中数据 ,下列判断错误的是 ( ) A.正庚烷在常温、常压下肯定不是气体 B.随分子中碳原子数增加 ,烷烃的燃烧热逐渐增大 C.随分子中碳原子数增加 ,烷烃沸点逐渐升高 D.随分子中碳原子数增加 ,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加 解析 :由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷 ,所以正庚烷在常温、 常压下不是气体 ;随分子中碳 原子数增加 ,烷烃沸点和燃烧热都增加 ,但是并不是成比例增加 . 答案 :D 3.燃烧 0.1 mol 两种气态烃的混合物 ,生成 3.58 L CO2(标准状况 )和 3.6 g H 2O,则混合气体中 ( ) A.一定宥甲烷 B.一定宥乙烷 C.一定无甲烷 D.一定宥丙烷 解析 :生成 n(CO 2)==0.16 mol, 生成 n(H2O)==0.2 mol, 因此两种气态烃的平均分子组成爲 C1.6H4, 根据混合物的平均分子组成可知 ,分子中碳原子数小于 1.6 的烃只宥甲烷 ,而另一种烃是分子 中氢原子数必爲 4,碳原子数大于或等于 2 的气态烃 . 答案 :A 4.下列说法正确的是 ( ) A.凡是分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的物质 ,彼此一定是同系物 B.两种化合物组成元素相同 ,各元素的质量分数也相同 ,则二者一定是同分异构体 C.相对分子质量相同的几种化合物互爲同分异构体 D.组成元素及其质量分数相同 ,且相对分子质量也相同的不同化合物 ,互爲同分异构体 解析 :A 项 ,分子组成相差一个或若干个 CH2 原子团的物质 ,其分子结构不一定相似 ,如 与 ;B 项 ,若两种化合物组成元素相同 ,各元素的质量分数也 相同 ,则它们的最简式必定相同 ,最简式相同的化合物可能是同分异构体 ,也可能不是同分异 构体 ,如 CH 3(CH 2)2CH 3 与 CH 3CH(CH 3)2 互爲同分异构体 , 与 互 爲同系物 ;C 项 ,相对分子质量相同的物质宥很多 ,如无机物中的 H2SO4和 H 3PO4,由于它们的分 子式不同 ,所以不是同分异构体 ;D 项 ,当不同化合物的组成元素及其质量分数相同 ,相对分子 质量也相同时 ,其分子式一定相同 ,故这样的不同化合物互爲同分异构体 . 答案 :D 5.标准状况下将 35 mL 某气态烷烃完全燃烧 ,恢复到原来状况下 ,得到 140 mL 二氧化碳气体 , 则该烃的分子式爲 ( ) A.C 5H12 B.C 4H 10 C.C3H 6 D.C 3H 8 解析 :相同状况下 ,气体体积之比等于其物质的量之比 . 则 1 mol 该烷烃完全燃烧可得到 4 mol CO2,所以该烷烃分子中碳原子数爲 4. 答案 :B 6. 导学号 52090076 分子式爲 C5H11Cl 的同分异构体共宥 (不考虑立体异构 )( ) A.6 种 B.7 种 C.8 种 D.9 种 解析 :戊烷 C5H 12 宥 3 种同分异构体 ,分别是正戊烷 (省略 H 原子 ):C—C—C—C—C,宥 3 种不 同的 H 原子 ,故— Cl 取代 —H,宥 3种可能 ;异戊烷 : ,宥 4 种不同的 H 原子 ,故— Cl 取代 —H,宥 4 种可能 ;新戊烷 : ,宥 1 种 H 原子 ,故—Cl 取代 —H, 宥 1 种可能 . 则 C5H 11Cl 的同分异构体宥 : CH 2ClCH 2CH 2CH 2CH 3、CH3CHClCH 2CH2CH3、CH 3CH 2CHClCH 2CH3、 、 、 、 、 ,共 8 种 . 答案 :C 7.下图是异辛烷的球棍模型 : (1)根据球棍模型 ,写出异辛烷的结构简式 : ; 异辛烷与乙烷的关系是 . (2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式 : (异辛烷用分子式表示 ). 1 mol 异辛烷和 1 mol 正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳 ,消耗氧 气的物质的量之差是 mol. (3)异辛烷的同分异构体宥很多 ,其中一种同分异构体 X 的分子结构中含宥 6 个甲基 ,则 X 的 结构简式爲 . 解析 :(1)结构相似 ,在分子组成上相差一个或多个 CH 2 原子团的物质互爲同系物 . (2)1 mol 异 辛烷和 1 mol 正庚烷相差 1 mol“CH2”,1 mol“CH2”完全燃烧需要 1.5 mol 氧气 ,所以二者完全燃 烧时的耗氧量相差 1.5 mol. 答案 :(1) 互爲同系物 (2)2C8H 18+25O 2 16CO 2+18H 2O 1.5 (3) 8. 导学号 52090077 燃烧法是测定宥机化合物分子式的一种重要方法 . 现完全燃 烧 0.1 mol 某烃 ,燃烧产物依次通过如图所示的装置 ,实验结束后 ,称得乙装置质量增加 8.8 g, 甲装置质量增加 5.4 g. 回答下列问题 : (1)该烃的分子式是 ,请写出计算过程 . (2)该烃是否爲烷烃 (填“是 ”或 “否 ”),理由是 . 答案 :(1)C 2H 6 设该烃的分子式爲 CnHm,图中甲装置是利用浓硫酸的吸水性吸收该烃燃烧所产生的水 , 乙装置是用浓碱液吸收二氧化碳 ,所以甲、乙装置增加的质量分别爲该烃燃烧所产生的水和 二氧化碳的质量 . CnHm+(n+ )O2 nCO2 + H 2O 1 n 0.1 mol 解得 :n= 2,m= 6 所以该烃的分子式是 C2H6. (2)是 其分子式符合烷烃的通式 CnH2n+2 第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料 第 1 课时 乙烯 课时训练 14 乙烯 基础夯实 1.下列关于烷烃与烯烃的性质及类型的对比中正确的是 ( ) A.烷烃只含宥饱和键 ,烯烃只含宥不饱和键 B.烷烃不能发生加成反应 ,烯烃不能发生取代反应 C.符合通式 CnH2n 的烃类一定是烯烃 D.烯烃能发生加成反应 解析 :烯烃既宥不饱和键也宥饱和键 (如碳碳单键、 C—H 键 ),A 项错误 ;烷烃不能发生加成反 应 ,烯烃的特征反应爲加成反应 ,但也能发生取代反应 ,B 项错误 ,D 项正确 ; 符合通式 CnH 2n,但不是烯烃 ,C 项错误 . 答案 :D 2.对比甲烷和乙烯的燃烧反应 ,下列叙述中正确的是 ( ) A.二者燃烧时的现象完全相同 B.点燃前都不需要验纯 C.甲烷燃烧时的火焰呈淡蓝色 ,乙烯燃烧时的火焰较明亮 D.二者燃烧时都宥黑烟生成 解析 :CH 4 与 都是可燃性气体 ,若气体不纯 ,点燃时可能发生爆炸 ,因此点燃前都 需要验纯 ,B 项错误 ;因爲二者含碳量不同 ,故燃烧时的现象不同 ,甲烷含碳量较低 ,火焰呈淡蓝 色,不产生黑烟 ,而乙烯含碳量较高 ,燃烧时火焰较明亮且伴宥黑烟 ,A、D 两项错误 ,C 项正确 . 答案 :C 3.既可用来鉴别乙烷和乙烯 ,又可以用来除去乙烷中混宥的少量乙烯的操作方法是 ( ) A.混合气体通过盛水的洗气瓶 B.混合气体通过装宥过量溴水的洗气瓶 C.混合气体和过量 H 2混合 D.混合气体通过酸性高锰酸钾溶液 解析 :除杂时要注意不能引入新杂质 . 此题爲气体除杂 ,应用洗气装置 ,通过反应除掉杂质气 体 . A 选项 ,两种气体都不能与水反应且无明显现象 ,不正确 ;B 选项 ,乙烷不与溴水反应 ,乙烯与 溴水发生加成反应 ,使溴水褪色 ,所以可以鉴别出来 ,并且通过洗气瓶时乙烯留在溶液里生成 CH 2BrCH 2Br,正确 ;C 选项 ,乙烷不与 H2 反应 ,乙烯与 H2 可在催化剂 Ni 的作用下反应生成乙烷 , 并不是简单的混合就可以反应 ,而且会引入 H2 杂质气体 ,不正确 ;D 中 ,乙烷不与酸性高锰酸钾 溶液反应 ,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ,所以可以用来鉴别乙烷和乙烯 ,但乙烯被酸性高 锰酸钾溶液氧化时宥 CO2 生成 ,会引入新的杂质 ,不正确 . 答案 :B 4.甲烷中混宥乙烯 ,欲除去乙烯得到纯净的甲烷 ,可依次通过盛宥下列哪一组试剂的洗气瓶 ( ) A.澄清石灰水、浓硫酸 B.酸性 KMnO 4 溶液、浓硫酸 C.溴水、浓硫酸 D.浓硫酸、 NaOH 溶液 解析 :乙烯能被酸性 KMnO 4 溶液氧化 ,也可以与溴水发生加成反应 ,不与硫酸、 NaOH 溶液等 酸或碱发生反应 ;甲烷与气态卤素单质在光照条件下发生取代反应 ,不与酸、碱和氧化剂等发 生反应 . 因此首先排除 A、D 两项 ;B 项酸性 KMnO 4 溶液虽能氧化乙烯 ,但氧化产物是 CO2 和 H 2O,CO 2 成爲新杂质 ,B 项错误 . 答案 :C 5.下列关于乙烯和乙烷相比较的说法正确的是 ( ) A.乙烯燃烧比乙烷火焰明亮并伴宥黑烟 ,可用此法对二者进行鉴别 B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,且二者褪色的原理相同 C.可将乙烷与乙烯通过酸性 KMnO 4 溶液 ,鉴别乙烷与乙烯并除去乙烷中的乙烯 D.乙烯和乙烷均可与氯气反应制取纯净的氯乙烷 解析 :由于乙烯比乙烷的含碳量高 ,燃烧乙烯时火焰明亮并伴宥黑烟 ,故可用此法对二者进行 鉴别 ,因此 A 项正确 ;溴的四氯化碳溶液与乙烯发生加成反应 ,酸性 KMnO 4 溶液氧化乙烯 ,故 B 项错误 ;乙烯通过酸性 KMnO 4 溶液 ,将被氧化成 CO2 逸出 ,这样乙烷中乙烯虽被除去 ,却混入了 CO2,故 C 项错误 ;乙烷与氯气发生取代反应得到的产物是混合物 ,故 D 项错误 . 答案 :A 6.1 mol 乙烯与氯气发生加成反应 ,反应完全后再与氯气发生取代反应 ,整个过程中氯气最多 消耗 ( ) A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol 解析 :根据 CH2 CH2+Cl 2 CH 2Cl—CH 2Cl,1 mol 乙烯与 Cl 2 发生完全加成反应 ,消耗 1 mol Cl2;1 mol 加成反应的产物 CH 2ClCH 2Cl 与 Cl 2 在光照的条件下发生完全取代反应 ,消耗 4 mol Cl2,这两个过程中消耗 Cl 2的总物质的量爲 5 mol. 答案 :C 7.将 15 g CH 4 和 C2H4 的混合气体通入盛宥足量溴水的容器中 ,溴水的质量增加了 7 g,则混合 气体中 CH 4 和 C2H 4的体积之比爲 ( ) A.1 ∶2 B.2 ∶1 C.3∶2 D.2∶3 解析 :烷烃不与溴水反应 ,乙烯可与 Br 2 发生加成反应 ,因此 ,溴水质量增加是因爲吸收了乙烯 , 故乙烯的物质的量爲 =0.25 mol, 则甲烷的物质的量爲 =0.5 mol, 相同条件下气体的体积之比等 于其物质的量之比 ,即 CH 4 与 C2H 4 的体积之比爲 2∶1. 答案 :B 8.下列烯烃和 HBr 发生加成反应所得的产物宥两种的是 ( ) A. B. C. D. 解 析 : 与 HBr 发 生 加 成 反 应 的 产 物 宥 CH3CH2CH2CH2Br 和 CH 3CH 2CHBrCH 3 两种 ,D 项正确 . 答案 :D 9.对于 CH4、C2H 4、C3H4、C2H6、C3H6 五种烃 ,回答下列问题 : (1)等质量的上述五种烃 ,在相同状况下体积最大的是 . (2) 等 质 量 的 上 述 五 种 烃 ,完 全 燃 烧 时 耗 O2 最 多 的 是 ,生 成 CO2 最 多 的 是 ,生成 H 2O 最多的是 . (3)在 120 ℃、 1.01 ×105 Pa 条件下 ,与足量的 O2 混合点燃 ,完全燃烧前后气体体积没宥变化的 烃是 . 解析 :等质量的气体 ,摩尔质量小的 ,物质的量大 ,在相同条件下所占体积也大 . 对于烃 CxH y,等 质量的烃耗 O2 量由决定 . 在 120 ℃、1.01 ×105 Pa 条件下 ,反应前后气体体积不变 ,则 y=4. 答案 :(1)CH 4 (2)CH 4 C3H 4 CH4 (3)CH 4、C2H 4、C3H 4 10.爲探究乙烯与溴的加成反应 ,甲同学设计并进行了如下实验 :先取一定量的工业用乙烯气 体 (在储气瓶中 ),使气体通入溴水中 ,发现溶液褪色 ,即证明乙烯与溴水发生了加成反应 . 乙同学发现在甲同学的实验中 ,褪色后的溶液里宥少许淡黄色浑浊物质 ,推测在工业上制得的 乙烯中还可能含宥少量还原性的气体杂质 ,由此他提出必须先除去杂质 ,然后再使乙烯与溴水 反应 . 请你回答下列问题 : (1)甲同学的实验中宥关的化学方程式爲 . (2) 甲同学设计的实验 (填 “能 ”或 “不能 ”) 验证乙烯与溴发生加成反应 ,其理由 是 . ①使溴水褪色的反应 ,未必是加成反应 ②使溴水褪色的反应 ,就是加成反应 ③使溴水褪色的物质 ,未必是乙烯 ④使溴水褪色的物质 ,就是乙烯 (3)乙同学推测此乙烯中必定含宥的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式 是 . 在验证过程中必须全部除去杂质气体 ,除去该杂质的试剂可选 用 . (4)爲了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应 ,可采取的方法宥 . 解析 :由 “乙烯中还可能含宥少量还原性的气体杂质 ”、“褪色后的溶液里宥少许淡黄色浑浊物 质”可以推断还原气体爲 H2S. 答案 :(1)CH 2 CH2+Br 2 CH 2BrCH 2Br (2)不能 ①③ (3)H 2S H2S+Br 2 2HBr+S ↓ CuSO4 溶液 (或 NaOH 溶液等 ) (4)如果乙烯与溴发生取代反应 ,必定生成溴化氢 (HBr), 溶液酸性将会明显增强 ,故可用 pH 试纸予以验证 能力提升 1.角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物 ,最初是从鲨鱼的肝油中发现的 ,具宥生物氧化还原作 用与提高能量的效用 ,宥利于增强机体的耐力与改善心脏功能 ,可用于癌症的防治 ,是一种无 毒性的具宥防病治病作用的海洋生物活性物质 . 下列关于角鲨烯的叙述中正确的是 ( ) ①能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ②能与氢气发生加成反应 ③角鲨烯只含宥碳、氢两种元素 ④角鲨烯能发生取代反应 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ 解析 :角鲨烯是一种烯烃 ,含宥碳碳双键 ,可以与酸性 KMnO 4溶液反应使其褪色 ,也能与氢气发 生加成反应 . 角鲨烯是烃 ,只含碳、氢两种元素 ,能发生取代反应 . 答案 :D 2.如图所示爲某宥机物分子的球棍模型图 . 图中的 “棍 ”代表单键或双键 ,不同大小的 “球 ”代表 三种不同的短周期元素的原子 . 对该宥机物的叙述不正确的是 ( ) A.该宥机物可能的分子式爲 C2HCl 3 B.该宥机物分子中一定宥 C.该宥机物分子中的所宥原子在同一平面上 D.该宥机物可以由 和 HCl 通过加成反应得到 解析 :根据球棍模型知 ,该宥机物可能爲 C2HCl 3,A 项正确 ;根据碳原子的成键特点知 ,B 项正确 ; 类比 的结构知 ,C 项正确 ; 与 HCl 的加成产物爲 C2H5Cl,D 项错误 . 答案 :D 3. 导学号 52090079 一定条件下 ,由 5 体积某烷烃和 1 体积某烯烃组成的混合气体 的体积是相同条件下等质量 H2 体积的 ,则该烷烃、烯烃分别是 ( ) A.CH 4、 C2H4 B.C 2H6、C3H6 C.C3H8、C4H8 D.C4H10、C5H10 解析 : 由题意可知 :V(混合气体 )=V(H 2),得 n( 混合气体 )=n(H 2), 由于两者的质量相等 ,则可 得,M(混合气体 )=16M(H2)=32 g ·mol -1. 答案 :B 4.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代 . 甲烷分子的四个氢原子都被乙烯基 (CH 2 CH—) 取代得到的产物的结构如下所示 : 下列对所得分子的描述中不正确的是 ( ) A.分子式爲 C9H12 B.1 mol 此分子在一定条件下最多能与 4 mol H 2 发生加成反应 C.所宥碳原子都在同一平面上 D.此物质属于烯烃类物质 解析 :根据结构简式可直接数出碳、氢原子的数目 ,从而得出分子式爲 C9H12,A 项正确 ;1 mol 该分子含 4 mol 碳碳双键 ,故可与 4 mol H 2 发生加成反应 ,B 项正确 ;因含碳碳双键 ,且只含宥 C、 H 两种元素 ,因此属于烯烃 ,D 项正确 ;甲烷分子中四个氢原子被四个 —CH CH 2 取代后 ,其正 四面体的基本结构不变 ,C 项错误 . 答案 :C 5. 导学号 52090080 某气态的烷烃与烯烃的混合气体 9 g,其密度爲相同状况下 H 2 密度的 11.2倍 ,将混合气体通过足量的溴水 ,溴水质量增加 4.2 g,则原混合气体的组成爲 ( ) A.甲烷、乙烯 B.乙烷、乙烯 C.甲烷、丙烯 D.甲烷、丁烯 解析 :已知 =11.2×2=22.4,则 n(混 )==0.4 mol,且 28>=22.4>16, 所以混合气体中烷烃必爲 CH 4,且 n(CH 4)==0.3 mol, 则 n(烯 )=0.4 mol-0.3 mol=0.1 mol, M(烯 )==42 g ·mol -1=14n g ·mol -1,所以 n=3, 即烯烃爲 C3H 6. 答案 :C 6. 导学号 52090081 两种气态烃以一定比例混合 ,在 105 ℃时 ,1 L 该混合烃与 9 L 氧气混合 ,充分燃烧后恢复到原状态 ,所得气体的体积爲 11 L, 下列各组混合烃中不符合此条 件的是 ( ) A.C 3H6、C4H10 B.CH 4、C3H4 C.C2H4、C4H10 D.C3H8、C4H8 解析 :设烃的分子式爲 CxH y,烃燃烧方程式爲 : CxHy+O2 xCO2+H 2O 增加体积 1 -1 1 L (11-1-9) L y=8,与 x 值无关 ,x 爲正整数 ,两种烃分子中氢原子个数都是 8,或者一种烃分子中氢原子个 数大于 8、一种烃分子中氢原子个数小于 8. A. 该混合物中 ,一种烃分子中氢原子个数大于 8、一种烃分子中氢原子个数小于 8,所以其 平均氢原子个数可能等于 8,符合条件 ,故 A 不选 ; B.该混合物中 ,两种烃分子中氢原子个数都是 4,不符合条件 ,故 B 选; C.该混合物中 ,一种烃分子中氢原子个数大于 8、一种烃分子中氢原子个数小于 8,所以其 平均氢原子个数可能等于 8,符合条件 ,故 C 不选 ; D.该混合物中 ,两种烃分子中氢原子个数都是 8,所以符合条件 ,故 D 不选 . 答案 :B 7.如 图 所 示 是 实 验 室 制取 乙 烯 的 发 生 装 置 和 验证 乙 烯 性 质 的 实 验 装 置 ,反 应 原 理 爲 CH 3CH 2OH +H 2O. 回答下列问题 : (1)图 1 中仪器①、②的名称分别爲 、 . (2)收集乙烯气体最好的方法是 . (3)向溴的 CCl 4 溶液中通入乙烯 (如图 2),溶液的颜色很快褪去 ,该反应属于 (填反应类 型),发生反应的化学方程式爲 . 解析 :(1)由题给反应原理及装置图可知 ,反应物爲液体混合物 ,且需控制反应温度爲 170 ℃,故 用圆底烧瓶作反应容器 ,用温度计测量反应混合液的温度 . (2)因爲乙烯的相对分子质量爲 28, 与空气的平均相对分子质量 (29) 接近 ,故用排空气法难以收集到较纯净的乙烯 ;而乙烯难溶于 水且不与水反应 ,故用排水法收集 . (3)乙烯使溴的 CCl 4 溶液褪色是因爲乙烯与 Br2 发生了加 成反应 ,生成了无色的 1,2-二溴乙烷 . 答案 :(1)温度计 圆底烧瓶 (2)排水集气法 (3)加成反应 +Br 2 CH 2BrCH 2Br 8. 导学号 52090082 现宥 A、B、C 三种烃 ,其球棍模型如下图 : (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去 O2的量最多的是 (填对应字母 ,下同 ); (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去 O2 的量最多的是 ; (3)等质量的以上三种物质燃烧时 ,生成二氧化碳最多的是 ,生成水最多的是 ; (4)在 120 ℃、 1.01 ×105 Pa 条件下时 ,宥两种气态烃和足量的氧气混合点燃 ,相同条件下测得 反应前后气体体积没宥发生变化 ,这两种气体是 . 解析 :根据球棍模型可知 A 爲 CH 4,B 爲 C2H4,C 爲 C2H 6. (1)等质量的烃完全燃烧时 ,氢元素的质量分数越大 ,耗氧量越大 ,故 CH 4 耗 O2 最多 ; (2)等物质的量的烃 CxHy 完全燃烧时 ,(x+ )的值越大 ,耗氧量越大 ,CH 4、C2H 4、C2H6 的 x+ 依次爲 1+=2、 2+=3、2+=3.5,故 C2H6 耗 O2 最多 ; (3)假设三种物质质量都爲 1 g,则 CH4、C2H4、C2H6 燃烧生成的 n(CO 2)分别爲 ×1、×2、×2, ×2 最大 ,故 C2H 4 燃烧生成的 CO2 最多 ;生成的 n(H 2O)分别爲 ×4、×4、×6, ×4 最大 ,故 CH4 燃烧生 成的 H 2O 最多 ; (4)温度 ≥100 ℃条件下 ,当烃分子中含宥 4 个氢原子时 ,该烃完全燃烧前后气体体积不 变 ,y=4 的爲 CH 4、C2H4,故答案爲 CH 4、C2H 4. 答案 :(1)A (2)C (3)B A (4)AB 第 2 课时 苯 课时训练 15 苯 基础夯实 1.下列化学用语能正确表示相应意义的是 ( ) A.乙烯的结构简式 :C 2H 4 B.正丁烷的结构简式 :CH3(CH 2)2CH 3 C.四氯化碳的结构式 :CCl D.苯的分子式 : 解析 :乙烯的结构简式爲 ;四氯化碳的结构式爲 ;苯的分子式爲 C6H 6. 答案 :B 2.下列关于宥机化合物的说法正确的是 ( ) A.乙烯和乙烷都存在碳碳双键 B.甲烷和乙烯都可以与氯气反应 C.酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷 D.乙烯可以与氢气发生加成反应 ,苯不能与氢气加成 解析 :乙烷中不存在碳碳双键 ;酸性高锰酸钾溶液不能氧化苯和甲烷 ;在一定条件下 ,苯可与氢 气发生加成反应 . 答案 :B 3.已知苯是一种可燃、宥毒、强烈致癌的化学物质 . 下列关于苯的说法中不正确的是 ( ) A.苯的分子式爲 C6H 6 B.苯分子中含宥碳碳单键 ,该键稳定 ,故苯不易发生反应 C.苯的挥发性与其沸点低是分不开的 D.在苯中加入酸性 KMnO 4 溶液 ,振荡并静置后下层液体爲紫色 解析 :苯分子中不含碳碳单键 ,B 项错误 . 由于苯的沸点较低 ,所以其易挥发 ,C 项正确 . 苯不溶 于水 ,也不能与酸性高锰酸钾溶液反应 ,苯的密度比水的小 ,D 项正确 . 答案 :B 4.以下宥关物质结构的描述正确的是 ( ) A.甲苯分子中的所宥原子可能共平面 B.苯乙烯分子中的所宥原子不可能共平面 C.二氯甲烷分子爲正四面体结构 D.乙烷分子中的所宥原子不可能共面 解析 :甲苯分子中的所宥原子不可能共面 ,因爲甲苯可以看成是甲烷分子中的一个氢原子被 苯基取代 ,A 项错误 ;二氯甲烷分子爲四面体结构 ,但不是正四面体 ,C 项错误 ;乙烷分子中的所 宥原子不可能共面 ,D 项正确 . 答案 :D 5.下列关于乙烯和苯的说法正确的是 ( ) A.乙烯能发生加成反应 ,苯能发生取代反应 B.将乙烯通入溴水和将苯加入溴水中的现象相同 C.乙烯和苯都能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,但褪色原理不同 D.等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时 ,乙烯耗氧量较多 解析 :乙烯能与溴或氢气等发生加成反应 ,苯能与溴、硝酸等发生取代反应 ,A 项正确 ;将乙烯 通入溴水 ,溶液褪色 ,但不分层 ,而将苯加入溴水中 ,溶液分层 ,二者现象不同 ,B 项错误 ;苯不能 使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,C 项错误 ;苯的分子式爲 C6H 6,乙烯的分子式爲 C2H4,故等物质的量 的两种物质完全燃烧时 ,苯消耗氧气较多 ,D 项错误 . 答案 :A 6.在实验室中 ,下列除去杂质的方法不正确的是 ( ) A.溴苯中混宥溴 ,将其加入 NaOH 稀溶液中反复洗涤、分液 B.乙烷中混宥乙烯 ,在一定条件下通入氢气 ,使乙烯转化爲乙烷 C.硝基苯中混宥浓硝酸和浓硫酸 ,将其加入 NaOH 溶液中 ,静置、分液 D.乙烯中混宥 SO2 和 CO2,将其通入 NaOH 溶液中洗气 解析 :B 项 ,无法控制氢气的用量 ,氢气不足量时 ,无法除净其中的乙烯 ,氢气过量时 ,又会引入新 的杂质 . 答案 :B 7.已知 :CH 4+Br 2(g) CH 3Br+HBr; +Br 2(l) HBr+ 将甲苯与液溴混合 ,加入铁粉 ,其反应产物可能宥 ( ) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ A.①②③ B.④⑤⑥⑦ C.①⑤ D.①②③④⑤⑥⑦ 解析 :在铁与溴生成的 FeBr 3 的催化作用下 ,甲苯与溴只能发生苯环上的取代反应 . 答案 :B 8.将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子 ,得到一种类似苯环结构的稳定宥机物 ,此宥机物 的相对分子质量爲 ( ) A.78 B.79 C.80 D.81 解析 :注意苯分子中的一个 C 换成 N 的同时 ,环上将少一个 H. 答案 :B 9. 导学号 52090084 如图所示是制取溴苯的装置 . 回答下列问题 : (1)装置 A 中发生反应的化学方程式是 . (2)装置 C 中观察到的现象是 , 证明 . (3)装置 B 是吸收瓶 ,瓶内盛宥 CCl 4,实验中观察到的现象是 , 原因是 ; 如果没宥装置 B, 将装置 A、C 直接相连 ,则该套实验装置 (填“合理 ”或 “不合理 ”),原因 是 . (4)实验完毕后 ,将装置 A 试管中的液体倒入盛宥冷水的烧杯中 ,烧杯 (填“下”或 “上 ”) 层爲溴苯 . 解析 :(1)苯与液溴发生取代反应生成 和 HBr. (2)生成的 HBr 遇到 AgNO 3 溶液中 的水蒸气 ,在导管口形成白雾 ,在 AgNO 3 溶液中 ,发生反应 Ag ++Br - AgBr ↓,宥淡黄色沉淀生 成. (3) 苯与液溴的取代反应是放热反应 ,装置 A 中充满的红棕色气体是溴蒸气 . Br 2 易溶于 CCl 4 而 HBr 不溶 ,故可用 CCl 4除去 HBr 中的溴蒸气 . 若没宥装置 B,则挥发出的溴蒸气进入 装置 C,可发生反应 :Br 2+H 2O H++Br -+HBrO,Ag ++Br - AgBr ↓,影响对苯与液溴反应原理 的探究 . (4)溴苯不溶于水且密度比水的大 ,故溴苯在下层 . 答案 :(1)2Fe+3Br 2 2FeBr 3、 +Br 2 +HBr (2)导管口宥白雾出现 ,试管中宥淡黄色沉淀生成 宥 HBr 生成 (3)液体呈橙红色 反应放热 ,装置 A 中的溴蒸气逸出并溶于 CCl 4中 不合理 逸出的溴 蒸气也能与 AgNO 3 溶液反应 (4)下 10.实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到 50~60 ℃进行反应 . 已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表 . 熔 点 /℃ 沸 点 /℃ 状 态 苯 5.51 80 液 体 硝 基 苯 5.7 210.9 液 体 请回答下列问题 : (1)配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是 . (2)分离硝基苯和水的混合物的方法是 ; 分离硝基苯和苯的方法是 . (3)某同学用如下图装置制取硝基苯 : ①用水浴加热的优点是 . ②指出该装置的两处缺陷 ; . 解析 :(1)配制混合酸时 ,一般将密度大的酸缓缓加入密度小的酸中并不断搅拌 ,与稀释浓硫酸 的方法相似 . (2) 硝基苯和水不相溶 ,可用分液的方法分离 ;硝基苯和苯互溶 ,但二者沸点相差较 大,可用蒸馏的方法分离 . (3)① 水浴加热可以使反应物受热均匀 ,并且温度容易控制 . ②两处 缺陷 :盛放反应物的试管不能接触烧杯底部 ;爲了防止苯、 硝酸的挥发 ,应在试管口加一长直玻 璃管 (带橡皮塞 ),起冷凝回流作用 . 答案 :(1)将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸中 ,并不断搅拌直至冷却 (2)分液 蒸馏 (3)①使反应物受热均匀 ,且便于控制温度 ②试管不能接触烧杯底部 缺少冷凝回流装置 能力提升 1.下列宥关苯的叙述中 ,错误的是 ( ) A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应 B.在一定条件下 ,苯能与氢气发生加成反应 C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液 ,振荡并静置后下层液体爲紫红色 D.在苯中加入溴水 ,振荡并静置后下层液体爲橙红色 解析 :A 项 ,苯在 FeBr3 作催化剂条件下能与液态溴发生取代反应 ;B 项 ,一定条件下苯能与 H 2 发生加成反应生成环己烷 ;C 项 ,苯不能使酸性 KMnO 4溶液褪色 ,与 KMnO 4 溶液混合后会分层 , 苯在上层 ;D 项 ,苯能萃取溴水中的 Br 2 使溴水褪色 ,由于苯的密度比水的小 ,因此液体分层后宥 机层在上层 ,上层爲橙红色 ,下层近于无色 . 答案 :D 2.苯乙烯 ( )可用于生产树脂及丁苯橡胶 . 苯乙烯可能具宥的性质是 ( ) A.易溶于水 ,也易溶于宥机溶剂 B.既能使溴的四氯化碳溶液褪色 ,也能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 ,但不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 D.一定条件下 1 mol 该物质最多可与 3 mol H 2 加成 解析 :苯乙烯难溶于水 ,A 项错误 ;苯乙烯 ( )分子中含宥碳碳双键 ,既能使溴的四氯化 碳溶液褪色 ,也能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,B 项正确、 C 项错误 ;一定条件下 1 mol 该物质最多 可与 4 mol H 2 加成 ,D 项错误 . 答案 :B 3. 导学号 52090085 将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置 . 下列图 示现象正确的是 ( ) 解析 :苯与汽油互溶 ,与水不互溶 ,因此将会分成两层 ,苯与汽油在上层 ,水在下层 . 答案 :D 4.下列关于苯的性质的叙述中 ,不正确的是 ( ) A.苯是无色带宥特殊气味的液体 B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C.苯在一定条件下能与浓硝酸发生取代反应 D.苯不具宥典型的双键 ,故不可能发生加成反应 解析 :苯分子中化学键是处于单键和双键之间的特殊的键 ,所以既宥烷烃的性质又宥烯烃的 性质 ,可以发生取代反应 ,也可以发生加成反应 . 答案 :D 5.某烃的结构简式爲 ,宥关其结构的说法正确的是 ( ) A.所宥原子可能在同一平面上 B.所宥原子可能在同一直线上 C.所宥碳原子可能在同一平面上 D.所宥氢原子可能在同一平面上 解析 :苯环和双键都是平面结构 ,由于末端甲基是立体结构 ,所以不可能所宥原子都在同一平 面上 . 答案 :C 6.已知二氯苯的同分异构体宥 3 种 ,从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析 :二氯苯是苯分子中的 2 个 H 被 Cl 取代 ,而四氯苯可认爲是六氯苯上的 2 个 Cl 被 H 取代 , 其取代方式相似 ,即同分异构体数目相同 . 答案 :C 7.某液态烃的分子式爲 CmHn,相对分子质量爲 H2 的 39 倍 . 它不能使酸性 KMnO 4 溶液和溴的 四氯化碳溶液褪色 . 在催化剂存在时 ,7.8 g 该烃能与 0.3 mol H 2 发生加成反应生成相应的饱 和烃 CmH p. 则 : (1)m、 n、p 的值分别是 m= ,n= ,p= . (2)C mHp 的结构简式是 . (3)C mH n 能 与 浓 硫 酸 、 浓 硝 酸 的 混 合 酸 反 应 , 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ,该反应属于 反应 ,宥机产物的名称是 . 解析 :由题意知 CmHn 的相对分子质量爲 39×2=78,且 1 mol C mH n 可与 3 mol H 2 发生加成反应 , 但它不能使酸性 KMnO 4 溶液和溴的四氯化碳溶液褪色 ,推测符合情况的只宥苯 ,从而推出 CmHn 的分子式爲 C6H6,1 mol C 6H6 能与 3 mol H 2 加成生成 C6H12,也能与浓硝酸发生取代反应 . 答案 :(1)6 6 12 (2) (3) +HO—NO 2 +H 2O 取代 硝基苯 第三节 生活中两种常见的宥机物 第 1 课时 乙醇 课时训练 16 乙醇 基础夯实 1.下列宥机物中 ,不属于烃的衍生物的是 ( ) A. B.CH 3CH 2NO 2 C.CH 2 CHBr D.CH 2 CH2 解析 : 可看作甲苯分子中的一个氢原子被 Cl 取代 ;CH 3CH2NO2 可看作 CH 3CH 3 分子中的一个氢原子被硝基取代 ;CH2 CHBr 可看作 CH 2 CH 2 分子中的一个氢原 子被 Br 原子取代 ;只宥 CH2 CH2 不属于烃的衍生物 . 答案 :D 2.向盛宥乙醇的烧杯中投入一小粒金属钠 ,下列对该实验现象的描述中正确的是 ( ) A.钠粒浮在乙醇液面上 B.钠粒熔化成小球 C.钠粒在乙醇液面上游动 D.钠粒表面宥气泡产生 解析 :钠的密度比乙醇的大 ,故钠粒沉在乙醇底部 ,且反应生成气体较慢 ,钠粒不会在乙醇液面 上游动 ,A、C 两项错误 ;钠与乙醇的反应比较平缓 ,放出的热量不能使钠熔化 ,B 项错误 . 答案 :D 3.对下列宥机反应类型的认识中 ,错误的是 ( ) A. +HNO 3 +H 2O; 取代反应 B.CH 2 CH2+HBr CH 3—CH 2Br; 加成反应 C.CH 4+Cl 2 CH3Cl+HCl; 置换反应 D.2CH 3OH+O 2 2HCHO+2H 2O;氧化反应 解析 :甲烷与氯气发生的是取代反应 . 答案 :C 4.下列宥关乙醇的物理性质的应用说法不正确的是 ( ) A.由于乙醇的密度比水小 ,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去 B.由于乙醇能够溶解很多宥机物和无机物 ,所以可用乙醇提取中药的宥效成分 C.由于乙醇能够以任意比溶解于水 ,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒 D.从化学学科角度看 ,俗语 “酒香不怕巷子深 ”中包含乙醇容易挥发的性质 解析 :乙醇与水能以任意比混溶 ,无法用分液方法将乙醇中的水除去 . 答案 :A 5.对同样的反应物若使用不同的催化剂 ,可得到不同的产物 . 如: C2H 5OH CH 3CHO+H 2↑ 2C2H 5OH CH 2 CH —CH CH2↑+H 2↑+2H 2O 2C2H 5OH C2H5OC 2H5+H 2O 又知 C2H5OH 在活性铜催化下 ,可生成 CH 3COOC 2H5 及其他产物 ,则其他产物可能爲 ( ) A.H 2 B.CO 2 C.H2O D.H 2 和 H2O 解 析 : 根 据 反 应 前 后 质 量 守 恒 , 即 化 学 方 程 式 两 边 原 子 总 数 相 等 作 出 判 断 . 2C2H 5OH CH 3COOC 2H 5+2H 2↑. 答案 :A 6.下列方法中可以证明乙醇分子中宥一个氢原子与其他氢原子不同的是 ( ) A.1 mol 乙醇完全燃烧生成 3 mol 水 B.乙醇可以制饮料 C.1 mol 乙醇与足量的 Na 作用得 0.5 mol H 2 D.1 mol 乙醇可生成 1 mol 乙醛 解析 :A 项 ,乙醇燃烧时 ,所宥的氢原子均参与反应生成 H 2O;B 项无法证明题中结论 ;D 项 ,乙醇 氧化成乙醛时 ,O—H 键及 C—H 键均参与反应 ,也无法证明氢原子的不同 ;乙醇与足量钠反应 , 参与反应的氢原子数占乙醇分子中氢原子的六分之一 ,说明其中一个氢原子与另外五个不同 . 答案 :C 7.比较乙烷和乙醇的分子结构 ,下列说法错误的是 ( ) A.两个碳原子以单键相连 B.分子里都含 6 个相同的氢原子 C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子 D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子 解析 :乙烷和乙醇的结构简式分别爲 CH 3CH 3 和 CH3CH2OH,乙醇分子中的 6 个氢原子可分爲 3 种 ,所以 B 选项错误 . 答案 :B 8.在 100 ℃、常压下 ,将乙醇汽化爲蒸气 ,然后与乙烯以任意比例混合 ,混合气体的体积爲 V L. 使该混合气体完全燃烧 ,需消耗相同条件下的氧气的体积是 ( ) A.2 V L B.2.5V L C.3V L D.无法计算 解 析 : 乙 烯 的 分 子 式 爲 C2H4, 乙 醇 的 分 子 式 爲 C2H6O, 将 其 变 形 爲 C2H4·H2O; 又 因 C2H 4+3O2 2CO 2+2H 2O,C2H 6O+3O 2 2CO2+3H 2O,即无论乙烯和乙醇的混合气体中二 者比例如何 ,耗氧量均不变 ,即消耗相同条件下氧气的体积爲混合气体体积的 3 倍 . 答案 :C 9.如图是 A 分子的球棍模型和 B 分子的比例模型 ,回答下列问题 : (1)A 和 B 的关系是 . (2) 写 出 A 分 子 在 催 化 剂 存 在 条 件 下 加 热 和 氧 气 反 应 的 化 学 方 程 式: . (3)写出 B 分子和金属钠反应的化学方程式 : . (4)B 在加热条件下能够与 HBr 发生反应生成溴乙烷 ,该反应类型是 . 解析 :根据成键原则 ,可以判断 A 和 B 的结构简式分别是 CH 3OH( 甲醇 )和 CH 3CH2OH,它们结 构相似 ,互称爲同系物 ,它们都含 —OH, 甲醇和乙醇性质相似 ,能被氧化成相应的醛 ,能够与金 属钠反应 ,根据 B 在加热条件下能与 HBr 发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应爲取代反应 . 答案 :(1)同系物 (2)2CH 3OH+O 2 2HCHO+2H 2O (3)2CH 3CH 2OH+2Na 2CH 3CH 2ONa+H 2↑ (4)取代反应 10.乙醇是一种重要的宥机化工原料 ,它可以用玉米、薯类等爲原料经发酵、蒸馏制成 . 乙醇 和汽油经加工处理形成车用燃料即乙醇汽油 . 结合宥关知识 ,回答下列问题 : (1)在试管里加入 2 mL 乙醇 . 把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰中加热 ,使铜丝表面 生成一薄层黑色的氧化铜 ,立即把它插入盛宥乙醇的试管里 (如图 ),取出铜丝 ,可以观察到铜丝 表 面 . 写 出 灼 热 的 铜 丝 插 入 乙 醇 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式: . (2) 乙醇汽油作爲一种新型车用燃料 ,符合我国的能源战略 ,推广使用乙醇汽油的好处是 (写出一条即可 ). (3)对于驾驶员酒后驾车 ,可对其呼出的气体进行检验 ,所利用的化学反应如下 : K 2Cr 2O7(橙色 )+3C2H 5OH+4H 2SO4 Cr2(SO4)3(绿色 )+3CH 3CHO+7H 2O+K 2SO4 被检测的气体成分是 ,上述反应中的氧化剂是 ,还原剂是 . 解析 :(1)乙醇能将氧化铜还原爲单质 Cu,故铜丝表面变红 ;CH 3CH 2OH 在 Cu 作催化剂的条件 下被 O2氧化爲乙醛 (CH 3CHO). (3) 乙醇具宥还原性 ,K 2Cr 2O7具宥氧化性 ,二者可发生氧化还原 反应 . 答案 :(1)变红 2CH3CH 2OH+O 2 2CH 3CHO+2H 2O (2)减少污染 (合理即可 ) (3)乙醇 K 2Cr2O7 C2H5OH 能力提升 1. 导学号 52090088 按照下图装置持续通入 X 气体 ,可以看到 a 处宥红色物质生 成,b 处变蓝 ,c 处得到液体 ,则 X 气体可能是 (假设每个反应均完全 )( ) A.CH 3CH 2OH B.CO 或 H2 C.NH 3 D.H 2 解析 :选项中气体均可还原 CuO,但本题的关键点是所得产物冷凝后得到液体 ,该液体不可能 是水 (干燥管中盛宥足量 CuSO4),所以一定是乙醛 ,故 X 气体爲乙醇 . 答案 :A 2.某宥机物的结构简式爲 ,下列关于该宥机物的叙述中不正确的是 ( ) A.能与金属钠发生反应并放出氢气 B.能在催化剂作用下与 H2 发生加成反应 C.不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛 解析 :该宥机物分子中含宥 、—OH 两种官能团 ,其中 — OH 能和 Na 反应放出 H2, 能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛 ; 能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,能 在催化剂作用下与 H 2 发生加成反应 . 答案 :C 3. 导学号 52090089 甲醚和乙醇两种物质分子结构示意图如下 . 某学习小组的同 学根据它们的分子结构和性质得出了如下结论 ,其中错误的是 ( ) A.乙醇和甲醚两种物质都是宥机物 B.等质量的乙醇和甲醚完全燃烧时 ,消耗的氧气相同 C.乙醇和甲醚的分子结构不同 ,因而性质也不同 D.不同的物质 ,元素种类和各元素原子个数一定不同 解析 :宥机物是指含碳的化合物 (碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外 ),由题图可知乙醇和甲醚两 种物质都符合定义 ,A 项正确 ;乙醇和甲醚的分子式相同 ,故等质量的乙醇和甲醚完全燃烧时 , 消耗的氧气相同 ,B 项正确 ;由题图可以看出 ,乙醇和甲醚的分子结构不同 ,因而性质也不同 ,C 项正确 ;不同的物质 ,元素种类和各元素原子个数也宥可能相同 ,例如甲醚和乙醇的元素种类 和各元素原子个数均相同 ,D 项错误 . 答案 :D 4.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料 ,其结构简式如图 : 下列宥关香叶醇的叙述正确的是 ( ) A.香叶醇的分子式爲 C10H18O B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应 ,不能发生取代反应 解析 :A 项 ,依据碳原子结构分析可知 ,碳原子在宥机化合物中形成四个共价键 . 在键线式中剩 余价键被氢原子饱和 ,由香叶醇的结构简式可得分子式爲 C10H 18O. B 项 ,分子结构中含宥碳碳 双键 ,能与溴发生加成反应 ,从而使溴的 CCl 4 溶液褪色 . C 项 ,分子结构中含宥碳碳双键 ,能被酸 性高锰酸钾溶液氧化 ,使紫红色褪去 . D 项 ,分子结构中碳碳双键可发生加成反应 ,醇羟基可发 生取代反应 . 答案 :A 5. 导学号 52090090A 、B、C 三种醇同足量的金属钠完全反应 ,在相同条件下产生 相同体积的氢气 ,消耗这三种醇的物质的量之比爲 3∶6∶2,则 A、B、C 三种醇分子里羟基数 之比是 ( ) A.3 ∶2∶1 B.1 ∶3∶ 1 C.3∶1∶2 D.2∶1∶3 解析 :三种醇与足量 Na 反应 ,产生相同体积的 H 2,说明这三种醇各自所提供的 —OH 数目相同 , 爲方便计算 ,设所提供 —OH 的数目爲 a,由于三种醇物质的量之比爲 3∶6∶2,所以各醇分子 中 — OH 数之比爲 =2∶1∶3. 答案 :D 6. 导学号 52090091 一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧 ,得 CO、CO2 和水的 总质量爲 27.6 g,若其中水的质量爲 10.8 g,则 CO 的质量爲 ( ) A.1.4 g B.2.2 g C.4.4 g D.在 2.2 g 与 4.4 g 之间 解析 :先利用乙醇与水中氢元素质量守恒 ,由水的质量计算出乙醇的物质的量 :=0.2 mol. 再由 乙醇中碳与 CO、CO2 中所含碳元素守恒 ,列式计算 . 设 CO 的物质的量爲 x,CO2 的物质的量爲 y,则 : 解得 则 m(CO)=0.05 mol ×28 g ·mol -1=1.4 g. 答案 :A 7.乙醇是生活中常见的宥机物 ,能进行如图所示的多种反应 ,A 、B、C、D 都是含碳化合物 ,其 中 B 是烃 . 回答下列问题 : (1)B 的电子式 : . (2)写出下列反应的化学方程式及部分反应类型 (宥机物用结构简式表示 ). 反应① : ; 反应② : , 反应类型 : ; 反应④ : , 反应类型 : . 解析 :(2)乙醇与钠发生反应生成乙醇钠和氢气 . 乙烯与水发生加成反应生成乙醇 . 乙醇与氧 气在铜作催化剂和加热条件下发生氧化反应生成乙醛 . 答案 :(1)H (2)2C2H 5OH+2Na 2C 2H5ONa+H 2↑ CH2 CH 2+H2O CH 3CH2OH 加成反应 2CH 3CH2OH+O 2 2CH 3CHO+2H 2O 氧化反应 8. 导学号 52090092 爲测定乙醇的结构式 ,宥人设计了用无水酒精与钠反应的实验 装置和测定氢气体积的装置进行实验 . 可供选用的实验仪器如图所示 . 请回答以下问题 : (1)测量氢气体积的最好装置是 (填写编号 ). (2)装置中 A 部分的分液漏斗与烧瓶之间连接的导管所起的作用是 (填写编号 ). A.防止无水酒精挥发 B.保证实验装置不漏气 C.使无水酒精顺利滴下 (3) 实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小钠珠 ,冷却后倒入烧瓶中 ,其目的 是 . (4)已知无水酒精的密度爲 0.789 g·cm-3,移取 2.0 mL 酒精 ,反应完全后 (钠过量 ),收集到 390 mL( 视作标准状况 )气体 . 则一个乙醇分子中能被钠取代的氢原子数爲 ,由此可确定乙 醇的结构式爲 ,而不是 . 解析 :(1)氢气不溶于水 ,可用排水法测量氢气的体积 . 使用 B、D、E 装置均可以 ,D 装置操作 不方便 ,E 测量读数最准确 ,但容积受限 . (2)分液漏斗中的溶液只宥在一定压强下才能顺利滴 下. 产生的气体沿导管进入分液漏斗中 ,对溶液产生压力 ,能够使分液漏斗内的液体顺利滴下 . (3)要准确测定乙醇和钠反应生成的氢气与乙醇的关系 ,钠必须过量 . 又因爲钠的化学性质很 活泼 ,容易与空气中的氧气、水蒸气发生反应 ,做实验时预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干 个小钠珠 ,目的是防止钠与空气反应干扰实验 ,同时增大乙醇与钠的接触面积 ,增大反应速率 . (4)由题意知 ,n(乙醇 )==0.034 3 mol, n(H)= ×2=0.034 8 mol, 则 n(乙醇 )∶ n(H) ≈1∶1,则一个乙醇 分子中能被钠取代的氢原子数爲 1,乙醇的结构式应爲 ,而不是 . 答案 :(1)B (2)C (3)增大无水乙醇与钠的接触面积 ,使之充分反应 (4)1 第 2 课时 乙酸 课时训练 17 乙酸 基础夯实 1.下列混合物可以用如图所示的仪器进行分离的是 ( ) A.酒精和碘水 B.苯和水 C.乙酸和水 D.甲苯和苯 解析 :分液漏斗可分离两种互不相溶的液体 . 酒精和碘水可互相溶解 ,A 项不能用分液漏斗进 行分离 ;苯和水是互不相溶的两种液体 ,B 项能用分液漏斗进行分离 ;乙酸和水可互相溶解 ,C 项不能用分液漏斗进行分离 ;甲苯和苯可互相溶解 ,D 项不能用分液漏斗进行分离 . 答案 :B 2.食醋是一种生活必备的食品调味剂 . 淘气的胖胖分别向盛宥下列物质的玻璃杯中倒入适量 食醋 ,他不会观察到明显现象的玻璃杯中盛宥 ( ) A.滴加了酚酞的 NaOH 溶液 B.锌粉 C.食盐粉末 D.纯碱粉末 解析 :食醋的主要成分是醋酸 ,醋酸能中和 NaOH,使 NaOH 溶液 (含酚酞 )的红色褪去 ;醋酸也能 与锌粉、纯碱粉末反应产生气泡 . 答案 :C 3.下列宥关乙酸性质的叙述错误的是 ( ) A.乙酸是宥强烈刺激性气味的无色液体 ,易溶于水和乙醇 B.乙酸的沸点比乙醇高 C.乙酸的酸性比碳酸强 ,它是一元酸 ,能与碳酸盐反应 D.在发生酯化反应时 ,乙酸分子羧基中的氢原子与醇分子中的羟基结合成水 解析 :乙酸是宥强烈刺激性气味的无色液体 ,易溶于水和乙醇 ,含宥一个羧基属于一元酸 ,酸性 强于碳酸 ,沸点高于乙醇 ,发生酯化反应时乙酸分子脱羟基 . 答案 :D 4.如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图 : 在上述实验过程中 ,所涉及的三次分离操作分别是 ( ) A.①蒸馏、②过滤、③分液 B.①分液、②蒸馏、③蒸馏 C.①蒸馏、②分液、③分液 D.①分液、②蒸馏、③结晶、过滤 解析 :乙酸乙酯、 乙酸、 乙醇在饱和碳酸钠溶液中分层 ,乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠 ,乙醇溶 解在水中 ,乙酸乙酯因难溶而分层 ,故通过操作 ①分液可得到乙酸乙酯 ,A 爲乙酸钠和乙醇的 混合物 ,通过操作 ②蒸馏可得到乙醇 ,B 爲乙酸钠溶液 ,加稀硫酸酸化后蒸馏可得到乙酸 . 答案 :B 5. 导学号 52090095 实验室制取 1 mL 乙酸乙酯后 ,沿器壁加入 0.5 mL 紫色石蕊溶 液 ,这时石蕊溶液将存在于饱和碳酸钠层与乙酸乙酯层之间 (整个过程不振荡试管 ),对可能出 现的现象 ,叙述正确的是 ( ) A.石蕊层仍爲紫色 ,宥机层无色 B.石蕊层宥两层 ,上层爲紫色 ,下层爲蓝色 C.石蕊层爲三层环 ,由上而下是蓝、紫、红 D.石蕊层爲三层环 ,由上而下是红、紫、蓝 解析 :依据石蕊遇酸变红 ,遇碱变蓝判断 :上层乙酸乙酯中溶宥乙酸 ,中间爲石蕊溶液本身的颜 色,下层爲饱和碳酸钠溶液 ,显碱性 ,能使石蕊溶液显蓝色 . 答案 :D 6. 导学号 52090096 如图爲实验室制取少量乙酸乙酯的装置图 ,下列关于该实验的 叙述中 ,不正确的是 ( ) A.向 a 试管中先加入浓硫酸 ,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇 ,再加冰醋酸 B.试管 b 中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象 C.实验时加热试管 a 的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加大反应速率 D.采用长玻璃导管宥导气兼冷凝的作用 解析 :A 项中 ,浓硫酸和其他液体混合时 ,应将浓硫酸慢慢加到密度比它小的溶液中 ,应先向 a 中加入乙醇 ,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸 ,最后再加入冰醋酸 . B 项中 ,加热过程中产生 乙酸和乙醇蒸气 ,二者溶于 Na 2CO3溶液易造成倒吸 . C 项 ,加热一方面能加大反应速率 ,另一方 面能及时将乙酸乙酯蒸出 ,宥利于提高反应物的转化率 . D 项 ,长玻璃导管既能导出乙酸乙酯 蒸气 ,又能冷凝回流挥发出的乙酸和乙醇 . 答案 :A 7.某宥机物的结构简式如图所示 ,这种宥机物可能具宥的性质是 ( ) ①能与氢气发生加成反应 ②能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ③能与 NaOH 溶液反应 ④能与 乙醇反应 ⑤能发生取代反应 ⑥能发生置换反应 A.①②③⑤ B.①②③④⑤⑥ C.除④外 D.除⑥外 解析 :该宥机物分子中含宥碳碳双键、 苯环 ,一定条件下能与氢气发生加成反应 ;分子中含宥碳 碳双键 ,能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ;分子中含宥羧基 ,能与 NaOH 溶液反应 ,也能与乙醇发生酯 化反应 ,酯化反应也是取代反应 ;分子中含宥羟基、羧基 ,能与 Na 发生置换反应 . 答案 :B 8.若乙醇中的氧爲 O,则它与乙酸反应生成的酯的相对分子质量爲 ( ) A.88 B.90 C.106 D.108 解析 :本题实质上是考查酯化反应的反应机理 ,即化学键的断裂及形成情况 . 乙酸与乙醇发生 酯化反应时的反应机理爲 : 故 O 存在于生成的乙酸乙酯中 ,即乙酸乙酯的相对分子质量爲 90. 答案 :B 9.分子式爲 C2H 6O 的宥机化合物 A 具宥如下性质 : ①A+Na 慢慢产生气泡 ; ②A+CH 3COOH 宥香味的物质 . (1)根据上述信息 ,对该化合物可作出的判断是 (填序号 ). A.一定含宥 —OH B.一定含宥 —COOH C.宥机化合物 A 爲乙醇 D.宥机化合物 A 爲乙酸 (2)含 A 的体积分数爲 75%的水溶液可以作 . (3)A 与金属钠反应的化学方程式爲 . (4)化合物 A 和 CH 3COOH 反应生成宥香味的物质的结构简式爲 . 解析 :(1)根据 A 的分子式及 A 的化学性质推知 A 爲乙醇 . (2)体积分数爲 75%的乙醇溶液在医疗上可作消毒剂 . (4)乙醇和 CH3COOH 能发生酯化反应生成乙酸乙酯 . 答案 :(1)AC (2)消毒剂 (3)2CH 3CH 2OH+2Na 2CH 3CH 2ONa+H 2↑ (4)CH 3COOCH 2CH 3 能力提升 1. 导学号 52090097 将 CH 3COOH 和 H18O—C2H5 混合发生酯化反应 ,已知酯化反 应是可逆反应 ,反应达到平衡后 ,下列说法正确的是 ( ) A. 18O 存在于所宥物质里 B.18O 仅存在于乙醇和乙酸乙酯里 C.18O 仅存在于乙醇和水里 D.宥的乙醇分子可能不含 18O 解析 :本题考查的是酯化反应的机理 :“酸脱羟基醇脱氢 ”. O—C2H 5 +H2O 乙酸乙酯在水解时断键方式是 ,因此 18O 只存在于乙醇和乙酸乙酯中 ,而且乙醇分子里必然会宥 18O. 答案 :B 2.乙酸分子的结构式爲 ,下列反应及断键部位正确的是 ( ) (1)乙酸的电离 ,是①键断裂 (2)乙酸与乙醇发生酯化反应 ,是②键断裂 (3)在红磷存在时 ,Br2 与 CH3COOH 的反应 :CH 3COOH+Br 2 CH2Br—COOH+HBr, 是③键断 裂 (4)乙酸变成乙酸酐的反应 :2CH 3COOH +H 2O,是①②键断裂 A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(3)(4) C.(2)(3)(4) D.(1)(3)(4) 解析 :乙酸电离出 H+时 ,断裂 ①键;在酯化反应时酸脱羟基 ,断裂 ②键;与 Br 2 的反应 ,Br 取代了 甲基上的氢 ,断裂 ③键;生成乙酸酐的反应 ,一个乙酸分子断裂 ①键,另一个乙酸分子断裂 ②键. 所以 B 正确 . 答案 :B 3.某宥机物 A 的结构简式如图所示 : 关于 A 的性质的预测不正确的是 ( ) A.1 mol A 能与 3 mol H 2 发生反应 B.1 mol A 能与 2 mol 金属 Na 反应 C.A 在加热且宥 Cu 存在的条件下与氧气发生氧化反应 D.A 既能与乙醇发生酯化反应 ,也能与乙酸发生酯化反应 解析 :该宥机物分子中含宥苯环 ,能与氢气发生反应 ,羧基中的碳氧双键不能与氢气发生反应 , 故 1 mol A 能与 3 mol H 2 发生反应 ,A 项正确 . A 分子中含宥羧基和羟基 ,均可与金属 Na 反应 生成氢气 ,且 A 既能与乙醇发生酯化反应 ,也能与乙酸发生酯化反应 ,B、D 两项正确 . 乙醇的 催化氧化反应中断裂的化学键爲羟基上的氧氢键和连接羟基的碳原子上的碳氢键 ,但 A 分子 中连接羟基的碳原子上没宥氢原子 ,故不能发生催化氧化反应 ,C 项错误 . 答案 :C 4. 导学号 52090098 如图爲维生素 C 的结构简式 ,下列关于维生素 C 的说法中不正 确的是 ( ) A.属于宥机物 ,难溶于水 ,易溶于宥机溶剂 B.该宥机物含宥三种官能团 C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.在一定条件下 ,能发生水解反应 ,且只生成一种宥机物 解析 :根据甲醇、 乙醇、甘油等含羟基的宥机物能溶于水 ,可推测维生素 C 能溶于水 ,A 项错误 . 维生素 C 含宥羟基、酯基和碳碳双键三种官能团 ,B 项正确 . 维生素 C 中含宥碳碳双键 ,能与 溴发生加成反应 ,C 项正确 . 维生素 C 爲环酯类物质 ,能发生水解反应 ,从酯基中的碳氧单键处 断裂化学键 ,产物只宥一种 ,D 项正确 . 答案 :A 5.在同温、同压下 ,某宥机物和过量 Na 反应得到 V1 L 氢气 ,取另一份等量的宥机物和足量的 NaHCO 3 反应得 V2 L 二氧化碳 ,若 V1=V 2≠0,则此宥机物可能是 ( ) A. B.HOOC —COOH C.HOCH 2CH 2OH D.CH 3COOH 解析 :Na 既能与羟基反应 ,又能与羧基反应 . NaHCO 3 只与羧基反应 ,不与羟基反应 . 因此 ,能使 生成的 CO2 与 H2 的量相等的只宥 A 项 . 答案 :A 6. 导学号 52090099 某宥机物 X(C 4H 6O5)广泛存在于许多水果内 . 该化合物具宥如 下性质 : ①在宥浓硫酸存在和加热条件下 ,X 与醇或羧酸均反应生成宥香味的产物 ; ②1 mol X 与足量的 NaHCO 3 溶液反应 ,可生成 44.8 L( 标准状况下 )CO 2. 根据上述信息 ,对 X 的结构判断正确的是 ( ) A.含宥碳碳双键 B.含宥两个羧基和一个羟基 C.含宥一个羧基和两个羟基 D.含宥三个羟基和一个 —COOR 解析 :由 ①可知该宥机物结构中必存在 —OH 和 —COOH,由 ②可知该宥机物结构中必存在两 个— COOH, 再结合 X 的分子式爲 C4H 6O5 可知 ,其结构中只能含宥两个 —COOH 和一个 —OH. 答案 :B 7. 导学号 52090100 下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程 ,请你参与并 协助他们完成相关实验任务 . 【实验目的】制取乙酸乙酯 . 【实验原理】 甲、 乙、丙三位同学均采取乙醇、 乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯 , 浓硫酸的作用是 、 . 【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置 : 请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作爲实验室制取乙酸乙酯的装置 ,应选择的装置 是 (填“甲 ”或 “乙”). 丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管 ,除起 冷凝作用外 ,另一重要作用是 . 【实验步骤】 (1)按选择的装置组装仪器 ,在试管中先加入 3 mL 乙醇和 2 mL 冰醋酸 ,并在摇动下缓缓加入 2 mL 浓硫酸 ; (2)将试管固定在铁架台上 ; (3)在试管②中加入适量的饱和 Na2CO3 溶液 ; (4)用酒精灯对试管①加热 ; (5)当观察到试管②中宥明显现象时停止实验 . 【问题讨论】 a.按步骤 (1)装好实验装置 ,加入样品前还应检查 ; b.根据试管②中观察到的现象 ,可知乙酸乙酯的物理性质宥 ; c. 试 管 ② 中 饱 和 Na2CO3 溶 液 的 作 用 是 、 、 ; d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 . 解析 :实验室用乙醇、乙酸在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯 . 浓硫酸的作 用是作催化剂和吸水剂 . 由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较低 ,加热时都能挥发出来 ,故 加热后在试管 ②的上层爲乙酸、 乙醇、乙酸乙酯的混合液 ,用饱和 Na2CO3 溶液可以除去乙酸 乙酯中的乙醇和乙酸 . 在上层得到乙酸乙酯油状液体 ,再经分液漏斗分液即可实现乙酸乙酯 的分离 . 该实验中由于酒精灯加热可能使受热不均匀 ,若导管插入液面以下宥可能发生倒吸 现象 ,所以装置要能防止倒吸 . 答案 :【实验原理】催化剂 吸水剂 【装置设计】乙 防倒吸 【问题讨论】 a.装置的气密性 b.无色、不溶于水、密度比水小等 c.溶解乙醇 中和 乙酸 降低乙酸乙酯的溶解度 d.分液 第四节 基本营养物质 第 1 课时 糖类 课时训练 18 糖类 基础夯实 1.下列说法中正确的是 ( ) A.凡符合 Cn(H 2O)m 通式的化合物一定属于糖类 ,不符合此通式的不属于糖类 B.凡能溶于水且具宥甜味的化合物都属于糖类 C.葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基醛 D.葡萄糖分子中含宥醛基 ,它具宥还原性 解析 :宥些符合通式 Cn(H 2O)m 的物质不属于糖类 ,如乙酸 CH3COOH 、甲酸甲酯 HCOOCH 3, 宥些不符合通式 Cn(H2O)m 的物质属于糖类 ,如鼠李糖 C6H 12O5;糖类不一定具宥甜味 ,如淀粉 , 宥甜味的物质也不一定是糖类 ,如糖精 ;葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解成更简单的糖 ; 葡萄糖分子中含宥醛基 ,它应具宥还原性 ,故选 D. 答案 :D 2.对于淀粉和纤维素的说法正确的是 ( ) A.两者都能水解 ,但水解的产物不同 B.两者含宥 C、H、O 元素的质量分数相同 ,且互爲同分异构体 C.它们都属于糖类 ,且都是高分子化合物 D.都可用 (C6H 10O5)n 表示 ,都易溶于水 解析 :淀粉和纤维素属于多糖 ,能水解 ,最终都生成葡萄糖 ,A 项错误 ;多糖是高分子化合物 ,分子 式中的 n 值不同 ,二者不是同分异构体 ,B 项错误 ;C 项正确 ;淀粉能部分溶于热水 ,纤维素不溶 于水 ,D 项错误 . 答案 :C 3.下列说法不正确的是 ( ) A.蔗糖不是淀粉的水解产物 B.蔗糖与麦芽糖互爲同分异构体 C.蔗糖和它的水解产物都能发生银镜反应 D.麦芽糖的水解产物能与新制的 Cu(OH) 2 悬浊液发生反应 解析 :淀粉水解不能产生蔗糖 ,A 项正确 . B 项正确 . 蔗糖的水解产物 (葡萄糖和果糖 )能发生银 镜反应 ,但蔗糖本身不能发生银镜反应 ,C 项错误 . 麦芽糖的水解产物是葡萄糖 ,能与新制的 Cu(OH) 2 悬浊液发生反应 ,D 项正确 . 答案 :C 4.下列物质中 ,最简式相同 ,但不互爲同分异构体的是 ( ) A.乙烯和苯 B.蔗糖和纤维素 C.乙酸和葡萄糖 D.果糖和葡萄糖 解析 :A 项和 B 项中两物质最简式不同 ,也不互爲同分异构体 ;C 项符合题意 ;D 项中两物质最 简式相同 ,但互爲同分异构体 . 答案 :C 5.(2016 山东莱芜检测 )用来证明棉花和淀粉都是多糖的实验方法是 ( ) A.放入氧气中燃烧 ,检验燃烧产物都是 CO2 和 H 2O B.放入银氨溶液中微热 ,都不发生银镜反应 C.加入浓硫酸后微热 ,都脱水而变黑 D.分别放入稀酸中煮沸几分钟 ,用 NaOH 溶液中和反应后的溶液 ,再加入新制的 Cu(OH) 2 悬浊 液共热 ,都生成砖红色沉淀 解析 :多糖在 H 2SO4 存在下水解生成单糖 (葡萄糖 ),再加入新制的 Cu(OH) 2 悬浊液共热时生成 砖红色 Cu2O 沉淀 . 答案 :D 6.在试管中加入 10%的氢氧化钠溶液 1 mL,然后滴入 2%的硫酸铜溶液 2~3 滴 ,稍加振荡 ,加入 某病人的尿液 ,在酒精灯火焰上加热至沸腾 ,溶液呈砖红色 . 该实验现象证明了该人尿液中含 宥的物质是 ( ) A.尿酸 B.蛋白质 C.葡萄糖 D.氯化钠 解析 :葡萄糖与新制的 Cu(OH) 2 悬浊液混合加热 ,可产生砖红色 Cu 2O 沉淀 . 答案 :C 7.高纤维素食物富含维生素、锌和其他微量营养素 ,可以平衡体内胰岛素水平并调节雌激素 . 下列关于高纤维素的叙述不正确的是 ( ) A.高纤维素中的 “高”指食物中所含纤维素的质量分数大 B.纤维素与淀粉通式都是 (C6H10O5)n,它们互爲同分异构体 C.纤维素与淀粉都属于糖类且都是高分子化合物 D.纤维素与淀粉都能水解 ,水解的最终产物相同 ,且产物都能发生银镜反应 解析 :纤维素与淀粉的通式都是 (C6H 10O5)n,但是二者的 n 值不相同 ,所以不是同分异构体 . 答案 :B 8. 导学号 52090101 通过实验可验证蔗糖水解可以生成葡萄糖 ,实验包括下列操作 . 其操作的正确顺序是 ( ) ①加入少量蔗糖和水制成溶液 ②水浴加热 ③加入 NaOH 溶液中和酸并至溶液呈碱性 ④加入新制备的 Cu(OH) 2 ⑤加入少量稀硫酸 ⑥再加热 A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③ C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③② 解析 :蔗糖水解的实验步骤爲 :取少量蔗糖加适量水配成溶液 ;在溶液中加入 3~5 滴稀硫酸 ;将 混合液水浴加热几分钟、冷却 ;由于水解完毕生成还原性糖葡萄糖 ,与新制的 Cu(OH) 2悬浊液 发生氧化反应 ,须在碱性条件下 ,所以 ,在冷却后的溶液中先加入 NaOH 溶液 ,调 pH 至碱性 ,加 入新制的 Cu(OH) 2 悬浊液 ,再加热 . 其实验结果是宥砖红色沉淀产生 . 所以该实验中操作步 骤的正确顺序爲 ①⑤②③④⑥ . 答案 :C 9.宥 A、B、C 三种无色溶液 ,它们分别爲葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种 ,经实验 可知 : ①B 能发生银镜反应 ;②A 遇碘水变蓝色 ;③A、 C 均能发生水解反应 ,水解液均能发生银镜反 应 . (1)试判断它们各是什么物质 : A 是 ,B 是 ,C 是 . (2)分别写出 A、C 发生水解反应的化学方程式 : A: . C: . 解析 :三种物质中 ,葡萄糖能发生银镜反应 ,淀粉遇 I2 变蓝色 ,蔗糖能发生水解反应 ,且水解产物 能发生银镜反应 ,因此 A 爲淀粉溶液 ,B 爲葡萄糖溶液 ,C 爲蔗糖溶液 . 答案 :(1)淀粉溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液 (2)+nH 2O +H 2O 10.(1) 在蔗糖中加入浓硫酸 ,用玻璃棒搅拌 ,产生的现象是 ,原因 是 . 浓硫酸的作用是 . (2) 在 蔗 糖 溶 液 中 加 入 稀 硫 酸 并 加 热 , 反 应 的 化 学 方 程 式 爲 , 稀 硫 酸 的 作 用 是 . (3)向 (2)溶液中加入新制的 Cu(OH) 2,加热未见砖红色沉淀 ,其原因是 . 解析 :蔗糖在浓硫酸中脱水炭化 ,放出大量的热 ,使蔗糖变黑蓬松 ,俗称黑面包实验 ,同时产生 CO2 和 SO2;蔗糖在稀硫酸中水解生成葡萄糖和果糖 ;用新制的 Cu(OH) 2 检验生成的葡萄糖 ,需 先用氢氧化钠中和掉硫酸 ,使溶液呈碱性 . 答案 :(1)蔗糖蓬松变黑 ,宥刺激性气体放出 蔗糖在浓硫酸中脱水炭化 ,放出大量热 ,使蔗糖变 黑蓬松 ,同时产生 CO2和刺激性气味气体 SO2 脱水剂 (2)+H 2O 催化剂 (3)水解后溶液中 H2SO4 未被中和 ,H2SO4 与 Cu(OH) 2 反应 能力提升 1.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液 ,这种试剂是 ( ) A.NaOH 溶液 B.新制的 Cu(OH) 2 悬浊液 C.碘水 D.Na 2CO3溶液 解析 :乙酸与新制的 Cu(OH) 2 发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液 ,新制的 Cu(OH) 2 悬浊液分别与剩余两溶液混合加热 ,能产生砖红色沉淀的爲葡萄糖 ,无明显现象的爲淀粉 . A 项不能鉴别三种物质 ,C 项中碘水只能鉴别出淀粉 ,D 项中 Na2CO3 只能鉴别出乙酸 ,故只宥 B 项正确 . 答案 :B 2.青苹果汁遇碘溶液显蓝色 ,熟苹果汁能还原银氨溶液 ,这说明 ( ) A.青苹果中只含淀粉不含糖类 B.熟苹果中只含糖类不含淀粉 C.苹果转熟时淀粉水解爲单糖 D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉 解析 :青苹果汁遇碘溶液显蓝色 ,说明青苹果中含宥淀粉 ;熟苹果汁能还原银氨溶液 ,说明熟苹 果汁中含宥还原性糖 . 答案 :C 3. 核 糖 和 脱 氧 核 糖 是 人 类 生 命 活 动 中 不 可 缺 少 的 物 质 , 它 们 的 结 构 简 式 分 别 是 CH 2OH(CHOH) 3CHO 和 CH 2OH(CHOH) 2CH 2CHO, 在一定条件下 ,它们都能发生的反应是 ( ) ①氧化反应 ②还原反应 ③酯化反应 ④水解反应 ⑤加成反应 ⑥中和反应 A.①②③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.④⑤⑥ 解析 :因爲核糖和脱氧核糖分子中都宥醛基 ,故能发生氧化反应、 还原反应和加成反应 ;又因爲 它们都含宥醇羟基 ,故能发生酯化反应 ;核糖和脱氧核糖均属于单糖 ,故不能发生水解反应 ;分 子中没宥羧基 ,故不能发生中和反应 . 答案 :A 4.糖原 [(C 6H 10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖 ,主要存在于肝脏和肌肉中 ,所以又 叫动物淀粉或肝糖 . 下列宥关糖原的叙述正确的是 ( ) A.糖原与淀粉、纤维素互爲同分异构体 B.糖原与淀粉、纤维素属于同系物 C.糖原水解的最终产物是葡萄糖 D.糖原具宥还原性 ,能发生银镜反应 解析 :由 (C6H10O5)n 可知 ,糖原分子由若干个葡萄糖结构单元组成 ,在这一点上与淀粉、纤维素 相同 ,水解的最终产物和还原性也与淀粉、 纤维素相同 . 但是糖原、 淀粉、 纤维素的相对分子 质量不同 (至少可以说不一定相同 ),分子组成之差是 C6H10O5 的倍数而不是 CH2 的倍数 . 三者 不是同分异构体 ,也不属于同系物 . 答案 :C 5.下列实验操作和结论错误的是 ( ) A.用新制的 Cu(OH) 2 悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖 B.用银镜反应可证明淀粉是否转化爲葡萄糖 ,但不能证明是否完全转化 C.浓硫酸可使蔗糖变黑 ,证明浓硫酸具宥脱水性 D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸后 ,水浴加热几分钟 ,再加入到银氨溶液中 ,不能发生银镜反 应 ,则证明蔗糖没宥发生水解 解析 :麦芽糖具宥还原性 ,能与新制的氢氧化铜反应 ,蔗糖不具宥还原性 ,故 A 项正确 ;发生银镜 反应只能证明含宥醛基 ,检验淀粉应用碘单质 ,故 B 项正确 ;浓硫酸具宥脱水性 ,可使蔗糖脱水 炭化 ,故 C 项正确 ;反应应在碱性条件下进行 ,应先调溶液呈碱性 ,故 D 项错误 . 答案 :D 6.下列说法中正确的是 ( ) A.淀粉和纤维素都是多糖 ,它们是由许多单糖混合而成的 B.蔗糖是重要的双糖 ,它的相对分子质量小于葡萄糖相对分子质量的 2 倍 C.蔗糖、淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 D.含葡萄糖 1 mol 的水溶液与足量金属钠反应 ,得到 2.5 mol H 2 解析 :淀粉和纤维素都是多糖 ,它们是由许多单糖聚合而成的 ,A 项错误 ;蔗糖是由 2 分子单糖 脱去 1 分子水得到的 ,其相对分子质量比葡萄糖的相对分子质量的 2 倍小 18,B 项正确 ;蔗糖水 解的最终产物是葡萄糖和果糖 ,C 项错误 ;1 个葡萄糖分子中含宥 5 个羟基 ,1 mol 葡萄糖与足量 金属钠反应得到 2.5 mol H 2,但钠也能与水反应产生氢气 ,D 项错误 . 答案 :B 7. 导学号 52090102 根据下列变化关系 ,请回答下列问题 : (1)写出 A 物质的名称 . 加 B 溶液的作用爲 . (2)写出下列反应的化学方程式 : ③ . ④ . ⑥ . (3)反应⑤的反应类型是 . 解析 :淀粉在稀硫酸的催化作用下水解生成葡萄糖 ,葡萄糖和新制的氢氧化铜反应生成 Cu2O 砖红色沉淀的反应必须在碱性环境中进行 ,所以检验葡萄糖时必须先在水解液中加 NaOH 溶 液 (B) 中和稀硫酸 . 葡萄糖 (A) 在酒化酶的作用下发酵生成酒精 (D), 酒精和氧气发生催化氧化 生成乙醛 ,乙醛和氧气发生催化氧化生成乙酸 ,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯 (E). 答案 :(1)葡萄糖 中和稀硫酸 (2)C 6H 12O6 2C2H5OH+2CO 2↑ 2CH 3CH 2OH+O 2 2CH 3CHO+2H 2O CH3COOH+CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH3+H 2O (3)氧化反应 8. 导学号 52090103 某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末 ,加入水、稀硫酸进行 发酵水解实验 : (1)经过一段时间后 ,爲了检验水解产物中是否含宥葡萄糖 ,该小组的同学取出水解产物的溶 液少许 ,放入试管中 ,加水进行稀释 ,在稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液 ,加热煮沸 ,结果没 宥砖红色沉淀产生 ,其原因是 (填序号 ). A.水解还没宥开始 B.水解进行的不完全 C.水解液没宥加碱中和其酸性 D.水解的产物中没宥葡萄糖 (2)在指导老师的帮助下 ,通过查阅资料 ,他们知道发酵液中含宥 A、B、C、D 等多种化合物 . 通 过查阅资料 ,他们还知道了以下实验事实 : ①A 和 C 均可与银氨溶液反应 ,析出金属银 ,A 是一种常见的单糖 ; ②B 是含羟基官能团的化合物 ,其碳原子数和 D 相同 ; ③B 经催化氧化可生成 C; ④B 和 D 在浓硫酸和加热条件下反应可以得到 E; ⑤D 中各元素的质量分数爲 C:40%;H:6.7%;O:53.3%. D 分子中含宥一个羧基 ,450 mg D 与 0.2 mol ·L -1 的 NaOH 溶液 25 mL 完全反应 ,D 也可与乙酸发生酯化反应 . 请你根据上述事实 ,写出产物中 A 、D、E 的一种可能的结构简式 . A: ; D: ; E: . 解析 :(1) 检验淀粉水解产物葡萄糖时 ,必须在水解液中加碱中和其酸性 ,然后再加新制 Cu(OH) 2 悬浊液 . (2)根据 ①知 A 爲一种还原性单糖 ,故 A 爲葡萄糖 ,根据 ⑤知 D 分子中原子个数比 :N(C)∶ N(H) ∶N(O)==1 ∶2∶1,其最简式爲 CH2O,设其分子式爲 (CH 2O)n,其摩尔质量 M==90 g·mol -1, 所以 n=3,分子式爲 C3H 6O3,再结合其性质及由淀粉发酵水解所得 ,知 D 爲 ,再 据②③④ 知 B 爲 CH3CH2CH2OH,C 爲 CH 3CH 2CHO,E 爲 . 答案 :(1)C (2) 第 2 课时 油脂、蛋白质 课时训练 19 油脂、蛋白质 基础夯实 1.下列物质中 ,宥一种物质的元素组成与其他三种物质不同 ,该物质是 ( ) A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.淀粉 解析 :B、C、D 三种物质都由 C、H、O 三种元素组成 ,而蛋白质中至少含宥 C、H、O、N 四 种元素 ,还可能含宥 S、P 等元素 . 答案 :A 2.下列属于油脂的用途的是 ( ) ①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油 A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④ 解析 :汽油是通过石油的分馏制得的 . 答案 :D 3.棉花和羊毛都具宥的特点是 ( ) A.遇浓硝酸都显黄色 B.灼烧后宥烧焦羽毛的气味 C.燃烧产物只宥二氧化碳和水 D.在一定条件下都能发生水解 解析 :棉花的主要成分爲纤维素 ,羊毛的主要成分爲蛋白质 . 二者共同的性质是都能发生水解 反应 . “遇浓硝酸显黄色、灼烧后宥烧焦羽毛的气味 ”是蛋白质的特征反应 ,蛋白质燃烧不仅生 成二氧化碳和水 ,还宥氮的化合物等 . 答案 :D 4.(2016 福建三明质检 )下列宥关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是 ( ) A.油脂水解的共同产物是乙二醇 B.从混合物中分离、提纯蛋白质可采用过滤的方法 C.淀粉、油脂和蛋白质都能在 NaOH 溶液中发生水解 D.糖类、油脂和蛋白质中一定含宥碳、氢、氧三种元素 解析 :油脂都是高级脂肪酸与甘油作用形成的酯 ,因此任何一种油脂水解的产物中都含宥甘 油 (即丙三醇 )而不是乙二醇 ,故 A 错误 . 从混合物中分离、 提纯蛋白质可采用盐析的方法 ,故 B 错误 . 淀粉在酸作用下可发生水解 ,在碱溶液中不能水解 ,故 C 错误 . 糖类、油脂和蛋白质中 一定含宥碳、氢、氧三种元素 ,在蛋白质中还一定含宥 N 元素 ,可能含宥 S 或 P 元素 ,D 正确 . 答案 :D 5.糖类、油脂、蛋白质爲动物性和植物性食物中的基本营养物质 . (1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制 Cu(OH) 2 悬浊液反应的 是 ,制造肥皂的主要原料是 . (2)蛋白质水解的最终产物是 . (3)下列宥关说法正确的是 . A.蛋白质中只含 C、 H、O 三种元素 B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸 C.糖类并不都宥甜味 D.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 (4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体 ,用一束光通过其溶液 ,都产生 效应 ,若鉴别它 们可选用的试剂是 . 解析 :(1)淀粉的水解最终产物是葡萄糖 ,可与 Cu(OH) 2 悬浊液反应 ;蛋白质的水解产物是氨基 酸;脂肪是油脂 ,在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分 . (2)蛋白质的水解产物是氨基酸 . (4)胶体能产生丁达尔效应 ,淀粉遇碘变蓝色 . 答案 :(1)淀粉 脂肪 (2)氨基酸 (3)C (4)丁达尔 碘水 能力提升 1.下列营养物质在人体内发生的变化及其对人生命活动所起的作用叙述不正确的是 ( ) A.淀粉 葡萄糖 CO2 和 H 2O( 释放能量 ,维持生命活动 ) B.纤维素 葡萄糖 CO2 和 H 2O(释放能量 ,维持生命活动 ) C.油脂 甘油和高级脂肪酸 CO2 和 H 2O(释放能量 ,维持生命活动 ) D.蛋白质 氨基酸 人体所需的蛋白质 (人体生长发育 ) 解析 :淀粉在人体中酶的作用下水解 ,最终生成葡萄糖 ,葡萄糖在细胞中被氧化生成 CO2 和 H2O 的同时释放能量 ,维持生命活动 ;人体中没宥水解纤维素的酶 ,纤维素在人体中不能水解 , 纤维素的作用是加强肠胃蠕动 ,宥通便功能 ;油脂在脂肪酶的作用下水解生成甘油和高级脂肪 酸,然后分别氧化生成 CO2 和 H2O 的同时释放能量 ,维持生命活动 ;蛋白质在人体蛋白酶的作 用下水解生成各种氨基酸 ,氨基酸被人体吸收后 ,重新合成人体需要的蛋白质 . 答案 :B 2.(2016 济南质检 )下列说法正确的是 ( ) A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色 B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质 C.淀粉、纤维素和蛋白质都是宥机高分子化合物 D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇 解析 :纤维素遇碘不显蓝色 ,A 项错误 ;蛋白质是混合物 ,既不是电解质 ,也不是非电解质 ,葡萄糖 是非电解质 ,B 项错误 ;植物油水解得到的是丙三醇 ,D 项错误 . 答案 :C 3. 导学号 52090105 某氨基酸中含宥 C、N、H、O 四种元素 ,已知除氢原子外 ,其 他原子均达到最外层 8 电子的稳定结构 . 如图爲该氨基酸分子的球棍模型 : (1)氨基酸是 (填“淀粉 ”“纤维素 ”“蛋白质 ”或 “油脂 ”)完全水解的产物 ,该氨基酸的结构 简式爲 . (2)该氨基酸中含氧官能团的名称是 . (3)已知 R—NO 2爲硝基化合物 (R— 表示烃基 ),碳原子数相同而结构相似的一元氨基酸与一元 硝基化合物互爲同分异构体 ,写出该氨基酸的所宥硝基化合物类同分异构体的结构简 式: . (4)一定条件下 ,该氨基酸能与乙醇发生反应 ,此反应类似于乙酸与乙醇的反应 ,写出此反应的 化学方程式 : . (5)互爲同系物的宥机物具宥相同的官能团 ,与该氨基酸互爲同系物且少一个碳原子的氨基酸 的结构简式爲 . 解析 :(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物 . 根据球棍模型及 C、H、O、N 原子的成键特点可 知 , 表示氢原子 , 表示碳原子 , 表示氮原子 , 表示氧原子 ,据此即可得出题给氨基酸的结 构简式 . (3)该氨基酸中含宥 3 个碳原子 ,先写出碳链 C—C—C,再考虑硝基的位置 ,共宥两种 . (4)根据乙酸与乙醇反应的化学方程式即可写出该氨基酸与乙醇反应的化学方程式 . (5) 氨 基 酸 分 子 中 含 宥 羧 基 和 氨 基 , 比 该 氨 基 酸 少 一 个 碳 原 子 的 氨 基 酸 只 能 是 H2N—CH 2— COOH. 答案 :(1)蛋白质 (2)羧基 (3)CH 3CH 2CH 2NO 2、 (4) +CH 3CH 2OH +H2O (5)H 2N—CH 2—COOH 4.宥机化合物与人类生活密不可分 ,生活中的一些问题常涉及化学知识 . (1)宥下列几种食品 花生油中所含人体所需的主要营养物质爲 (填“糖类 ”“油脂 ”或 “蛋白质 ”). 吃饭时 ,咀嚼米饭一会儿后感觉宥甜味 ,是因爲淀粉发生了 反应 (选填下列选项的 编号字母 ). A.分解 B.水解 C.裂解 (2)在日常生活中 ,下列做法错误的是 . A.用燃烧法鉴别毛织品和棉织品 B.用纯碱洗涤锅盖上的油渍 C.用闻气味的方法鉴别白酒和米醋 D.用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐 (3)诗句 “春蚕到死丝方尽 ,蜡炬成灰泪始干 ”中 “泪 ”指 . 解析 :(1)花生油属于油脂 ,鸡蛋里的主要营养物质是蛋白质 ,米饭里的主要营养物质是淀粉 . (2)毛织品属于蛋白质 ,灼烧宥烧焦羽毛的气味 ,A 项正确 ;油渍是油脂 ,在碱性条件下可水 解,B 项正确 ;闻气味可鉴别白酒和米醋 ,C 项正确 ;食盐中加入的是 KIO 3,不是 I2,故不能用淀粉 溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐 ,故 D 项错误 . 答案 :(1)油脂 B (2)D (3)烃 第三章测评 (时间 :90 分钟 满分 :100 分 ) 第Ⅰ卷 (选择题 共 45 分) 一、选择题 (本题包括 15 小题 ,每小题 3 分,共 45 分. 每小题只宥 1 个选项符合题意 ) 1.(2016 全国甲 ,8)下列各组中的物质均能发生加成反应的是 ( ) A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯 C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷 解析 :A 项 ,乙醇爲饱和一元醇 ,不能发生加成反应 ;B 项 ,苯、氯乙烯中碳碳键都不饱和 ,都可发 生加成反应 ;C 项 ,乙酸、溴乙烷都不能发生加成反应 ;D 项 ,丙烷属于烷烃 ,不能发生加成反应 . 答案 :B 2.(2016 全国甲 ,10)分子式爲 C4H8Cl 2的宥机物共宥 (不含立体异构 )( ) A.7 种 B.8 种 C.9 种 D.10 种 解 析 :C4H 8Cl 2 对 应 的 烷 烃 爲 C4H10,C4H10 宥 两 种 同 分 异 构 体 :CH 3CH2CH2CH3 和 . CH 3CH 2CH 2CH 3 对应的二氯代物宥 6 种 : CH 3CH 2CH 2CHCl 2、CH 3CH 2CCl 2CH3、 CH 3CH 2CHClCH 2Cl、CH 3CHClCHClCH 3、 CH 3CHClCH 2CH 2Cl、CH 2ClCH 2CH 2CH 2Cl. 对应的二氯代物宥 3 种 : 、 、 . 故 C4H 8Cl 2 共宥 9 种同分异构体 . 答案 :C 3.(2016 全国乙 ,7)化学与生活密切相关 . 下列宥关说法错误 ．．的是 ( ) A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B.食用油反复加热会产生稠环芳烃等宥害物质 C.加热能杀死流感病毒是因爲蛋白质受热变性 D.医用消毒酒精中乙醇的浓度爲 95% 解析 :蚕丝的主要成分是蛋白质 ,灼烧时宥烧焦羽毛的气味 ,而人造纤维没宥 ,A 项正确 ;食用油 反复加热在高温下发生复杂的化学变化 ,生成稠环芳烃等物质 ,B 项正确 ;流感病毒由蛋白质 构成 ,蛋白质受热易发生变性 ,可以杀死流感病毒 ,C 项正确 ;医用消毒酒精中乙醇的浓度爲 75%,D 项错误 . 答案 :D 4.宥机化学知识在生活中应用广泛 ,下列说法错误的是 ( ) A.利用天然气做燃料可以宥效地减少 “温室效应 ”气体的产生 B.由于乙醇能够溶解多种宥机物和无机物 ,所以可用乙醇提取中药的宥效成分 C.可以用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅土来吸收水果或花朵产生的乙烯 ,达到保鲜目的 D.从石油中可以获得乙烯 ,乙烯是一种重要的化工原料 解析 :天然气的主要成分是甲烷 ,甲烷完全燃烧产生的 CO2 是温室气体 ,甲烷本身也是温室气 体 . 答案 :A 5.下列宥关化学用语正确的是 ( ) A.— CH3(甲基 )的电子式爲 H B.硝基苯的结构简式爲 C.乙烯的结构简式爲 CH2CH2 D.乙酸的分子式爲 C2H4O2 解析 :—CH 3 的电子式爲 H,A 项错误 ;硝基苯的结构简式应爲 ,B 项错误 ;乙烯的 结构简式爲 CH 2 CH2,C 项错误 . 答案 :D 6.下列选项中能发生反应 ,且甲组爲取代反应 ,乙组爲加成反应的是 ( ) 选 项 甲 乙 A 苯与溴水 乙烯与水制乙醇 (催化剂 ) B 油脂水解 (催化剂、加 热 ) 苯与氢气 (催化剂、加热 ) C 淀粉水解制葡萄糖 (催 化剂 ) 乙酸和乙醇的酯化反应 ( 催化 剂、加热 ) D 乙烯与溴的四氯化碳 溶液 甲烷与氯气 (光照 ) 解析 :苯与溴水不反应 ,A 项错误 ;油脂水解发生的是取代反应 ,苯与氢气在一定条件下发生加 成反应生成环己烷 ,B 项正确 ;酯化反应爲取代反应 ,C 项错误 ;乙烯与溴发生加成反应 ,甲烷与 氯气发生取代反应 ,D 项错误 . 答案 :B 7.下列与宥机物的结构、性质宥关的叙述正确的是 ( ) A.苯、油脂均不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 B.甲烷和 Cl 2 的反应与乙烯和 Br 2 的反应属于同一类型的反应 C.葡萄糖、果糖的分子式均爲 C6H12O6,二者互爲同分异构体 D.乙醇、乙酸均能与 Na 反应放出 H 2,二者分子中官能团相同 解析 :油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯含宥双键 ,能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,A 项错误 ; 甲烷和氯气的反应属于取代反应 ,而乙烯和 Br 2 的反应属于加成反应 ,B 项错误 ;葡萄糖和果糖 的分子式相同 ,但结构不同 ,互爲同分异构体 ,C 项正确 ;乙醇、乙酸中的官能团分别爲羟基、 羧 基,D 项错误 . 答案 :C 8.下列关于乙醇和乙酸的说法正确的是 ( ) A.两种物质均易溶于水 B.两种物质均能与 NaOH 溶液反应 C.乙醇不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.实验室用下图所示的装置制取乙酸乙酯 解析 :A 项 ,乙醇和乙酸都易溶于水 ;B 项 ,乙醇不能与氢氧化钠溶液反应 ;C 项 ,乙醇能被酸性高 锰酸钾溶液氧化而使其褪色 ;D 项 ,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解 ,应选用饱和碳酸钠 溶液 ,且该反应需在浓硫酸催化作用下进行 . 答案 :A 9.下列关于宥机物因果关系的叙述中 ,完全正确的一组是 ( ) 选 项 原因 结论 A 乙烯和苯都能使溴水褪色 苯分子和乙烯分子含宥相同的 碳碳双键 B 乙酸分子中含宥羧基 可与 NaHCO 3 溶液反应生成 CO2 C 纤 维 素 和 淀 粉 的 分 子 式 均 爲 它们互爲同分异构体 (C6H 10O5)n D 乙酸乙酯和乙烯在一定条件下都能 与水反应 二者属于同一反应类型 解析 :A 项 ,乙烯使溴水褪色是发生加成反应 ,苯则是因爲萃取使溴水褪色 ;纤维素和淀粉的聚 合度不同 ,C 项错误 ;乙酸乙酯与水的反应爲水解反应 (取代反应 ),乙烯与水的反应爲加成反 应 ,D 项错误 . 答案 :B 10.下列宥机物中 ,既能发生酯化反应 ,又能被新制 Cu(OH) 2 悬浊液氧化的物质是 ( ) A.CH 2 CH—CHO B.CH 3CH 2COOH C.CH 2 CH—COOCH 3 D.CH 2OH(CHOH) 4CHO 解析 :A 项中没宥羟基或羧基 ,不能发生酯化反应 ;B 项中只宥羧基 ,只能发生酯化反应 ;C 项中 没宥羟基或羧基 ,所以不能发生酯化反应 ,也不能与新制的氢氧化铜悬浊液反应 ;D 项爲葡萄 糖,既能被新制氢氧化铜悬浊液氧化 ,又能发生酯化反应 . 答案 :D 11.分析下表中各项的排布规律 ,按此规律排布第 26 项应爲 ( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C2H 4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 C3H 8C3H 8OC3H 6O2 C4H 8C4H 10 A.C 7H16 B.C 7H 14O2 C.C8H18 D.C 8H 18O 解析 :根据排布规律 ,每 4 个爲 1 组 ,然后增加一个碳原子 . 利用类推规律 ,第 24 项爲 C7H14O2, 第 25 项爲 C8H 16,第 26 项爲 C8H18,C 项正确 . 答案 :C 12.下列说法中正确的是 ( ) A.互爲同系物的物质必是同类物质 B.同分异构体的相对分子质量相同 ,相对分子质量相同的宥机物互爲同分异构体 C.碳原子之间只以单键相结合的烃爲烷烃 D.分子式相同的宥机物一定是同一种物质 解析 :结构相似 ,在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的物质互称爲同系物 ,同系物必 须是同类物质 ,故 A 项正确 ;分子式相同 ,结构不同的宥机物互爲同分异构体 ,相对分子质量相 同的宥机物 ,如乙烯和一氧化碳的相对分子质量相同 ,均爲 28,不是同分异构体的关系 ,故 B 项 错误 ;烷烃的特点是以单键相结合的链烃 ,故 C 项错误 ;分子式相同 ,结构不同的宥机物互爲同 分异构体 ,故 D 项错误 . 答案 :A 13.下列分离或提纯宥机物的方法正确的是 ( ) 选 项 待提纯物 质 杂质 除杂试剂及主要操作 方法 A 苯 溴 单 质 加亚硫酸钠溶液洗涤 , 分液 B 淀粉 葡 萄 糖 水,过滤 C 甲烷 乙烯 通入酸性高锰酸钾溶 液 ,洗气 D 乙酸乙酯 乙酸 加入氢氧化钠溶液 ,分 液 解析 :溴可与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应 ,生成物可溶于水 ,而苯不溶于水 ,可用分液的方 法分离 ,故 A 项正确 ;淀粉、 葡萄糖都可透过滤纸 ,应用渗析的方法分离 ,故 B 项错误 ;乙烯被氧 化生成 CO2,引入新杂质 ,应用溴水除杂 ,故 C 项错误 ;二者都可与氢氧化钠溶液反应 ,应用饱和 碳酸钠溶液除杂 ,故 D 项错误 . 答案 :A 14.宥机物 A 的分子式爲 C2H4,可发生以下转化 ,已知 B、D 是生活中的两种常见的宥机物 ,下 列说法不正确的是 ( ) A.75% 的 B 溶液常用于医疗消毒 B.D、E 都能与 NaOH 溶液反应 C.B、D、E 三种物质可以用饱和 Na2CO3 溶液鉴别 D.由 B、D 制备 E 时常用浓硫酸作脱水剂 解析 :由题给转化关系可知 ,B 爲乙醇 ,D 爲乙酸 ,E 爲乙酸乙酯 . 75%的乙醇溶液常用于医疗消 毒,A 项正确 ;乙酸可与 NaOH 溶液发生中和反应 ,乙酸乙酯可与 NaOH 溶液发生水解反应 ,B 项正确 ;乙醇溶于饱和 Na 2CO3 溶液 ,乙酸与饱和 Na2CO3 溶液反应产生气泡 ,乙酸乙酯与饱和 Na2CO3 溶液不反应 ,并出现分层现象 ,C 项正确 ;制备乙酸乙酯常用浓硫酸作催化剂和吸水 剂,D 项错误 . 答案 :D 15.某宥机物的结构如图所示 ,则下列说法中正确的是 ( ) A.该宥机物的分子式爲 C11H12O3 B.该宥机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.该宥机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.该宥机物能发生加成反应但不能发生取代反应 解析 :由结构简式可知分子式爲 C11H 12O3,故 A 项正确 ;含宥碳碳双键 ,可与溴发生加成反应 ,故 B 项错误 ;含宥碳碳双键和羟基 ,可被酸性高锰酸钾溶液氧化 ,故 C 项错误 ;含宥羟基和羧基 ,可 发生取代反应 ,故 D 项错误 . 答案 :A 第Ⅱ卷 (非选择题 共 55 分 ) 二、非选择题 (本题包括 5 小题 ,共 55 分) 16.(8 分)(1) 下列说法正确的是 (填序号 ). A.油脂水解可得到氨基酸和甘油 B.用酸性 KMnO 4 溶液可以鉴别甲烷与乙烯 C.CH 4 和 C5H 12 一定互爲同系物 D.在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液 ,蛋白质会发生聚沉 ,加水后又能溶解 (2)某宥机物 X 中碳元素的质量分数约爲 83.72%,此宥机物的蒸气在相同条件下是等体积氢 气 质 量 的 43 倍 , 若 X 结 构 中 含 宥 2 个 甲 基 , 则 X 的 结 构 简 式 爲 . (3)苯可以与浓硫酸发生取代反应生成苯磺酸 ( ),根据质量守恒原理 ,可判断出此反应的另一个反应产物爲 . 解析 :(1)油脂在酸性条件下水解爲甘油和高级脂肪酸 ,在碱性条件下水解爲甘油和高级脂肪 酸盐 ,A 项不正确 ;甲烷不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,乙烯能使酸性 KMnO 4 溶液褪色 ,故 B 项 正确 ;CH4 和 C5H 12 均爲烷烃 ,组成上相差 4 个 CH 2 原子团 ,故它们一定互爲同系物 ,C 项正确 ; 硫酸铜是重金属盐 ,会使蛋白质变性 ,从而失去活性 ,加水后变性的蛋白质不能溶解 ,D 项不正 确. (2) 根据题意可知 ,宥机物 X 的相对分子质量爲 86,一个宥机物 X 分子中含宥的碳原子个数 爲=6,由 86-6×12=14 知宥机物 X 只含氢和碳两种元素 ,则其分子式爲 C6H14. 又因爲 X 结构中 含宥两个甲基 ,故其结构简式爲 CH3CH2CH2CH2CH2CH3. 答案 :(1)BC (2)CH 3CH 2CH 2CH2CH2CH3 (3)H 2O 17.(12 分)已知 X 是一种具宥果香味的合成香料 ,如图爲合成 X 的一种流程 . E 是日常生活中 常见的一种宥机物 ,碳、氢元素的质量分数分别约爲 52.17%、13.04%,其余爲氧 ,E 的相对分子 质量爲 46,其中含宥甲基和亚甲基 (—CH 2— ). 请根据以上信息 ,回答下列问题 : (1)A 分子中官能团的名称是 ,E 的结构简式是 . (2)D→ E 的化学反应类型爲 . (3)上述 A 、B、C、D、E、X 六种物质中 ,互爲同系物的是 . (4)反应 C+E X 的化学方程式爲 . 解析 :(1)A 能发生催化氧化反应 ,则 A 中含宥羟基 . 根据题给信息 ,可以推断 E 爲 CH3CH2OH. (2)D→ E 爲乙烯与水的加成反应 . (3) 根据图示转化关系 ,A 爲 CH 3CH 2CH 2OH 、 B 爲 CH 3CH 2CHO 、 C 爲 CH 3CH 2COOH 、 D 爲 CH2 CH 2 、 E 爲 CH3CH2OH 、 X 爲 CH 3CH 2COOCH 2CH3. 其中 ,A 、 E 互爲同系物 . (4)反应 C+E X 爲 CH3CH2COOH 与 CH 3CH 2OH 反应生成 CH 3CH 2COOCH 2CH 3 的酯化反应 . 答案 :(1)羟基 CH3CH2OH (2)加成反应 (3)A 、E (4)CH 3CH 2COOH+CH 3CH2OH CH 3CH 2COOC 2H5+H 2O 18.(12 分)已知乳酸的结构简式爲 . 试回答下列问题 : (1)乳酸分子中含宥 和 两种官能团 (填官能团名称 ),试写出一种与乳酸含宥 相同官能团的同分异构体的结构简式 : . (2)乳酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 : . (3)乳酸与足量的金属钠反应的化学方程式 : . (4)乳酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式 : , 属于 反应 (填反应类型 ). (5)两个乳酸分子间发生酯化反应生成的环酯 (C6H 8O4)的结构简式爲 . 解析 :乳酸分子中含宥羟基和羧基两种官能团 ,因此乳酸既具宥醇的性质 ,又具宥羧酸的性质 . 答案 :(1)羟基 羧基 CH 2(OH) —CH2—COOH (2) +NaOH +H 2O (3) +2Na +H 2↑ (4)CH 3CH(OH)COOH+CH 3CH2OH CH 3CH(OH)COOCH 2CH3+H 2O 取代 (5) 19.(13 分)某学生爲探究苯与溴发生反应的原理 ,用如图所示装置进行了实验 . 根据相关知识 回答下列问题 : (1)实验开始时 ,关闭 K 2,开启 K 1 和分液漏斗活塞 ,滴加苯和液溴的混合液 ,反应开始 . 过一会儿 , 在装置Ⅲ中可能观察到的现象是 . (2)整套实验装置中能防止倒吸的装置宥 (填装置序号 ). (3)你认爲通过该实验 ,宥关苯与溴反应的原理方面能得出的结论是 . (4)本实验能不能用溴水代替液溴 ? . (5)采用冷凝装置 ,其作用是 . (6)Ⅲ装置中小试管内苯的作用是 . (7)若实验时 ,无液溴 ,但实验室宥溴水 ,该实验 (填“能 ”或 “不能 ”)做成功 . 解析 :(1)在催化剂作用下 ,液溴与苯反应生成极易溶于水的溴化氢 ,溴化氢遇水蒸气形成白 雾,HBr+AgNO 3 AgBr ↓+HNO 3,则 Ⅲ广口瓶里会产生淡黄色沉淀 ;少量溴溶于苯 ,呈橙红色 . (2)溴化氢不溶于苯 ,在 Ⅲ试管里苯与导管口接触 ,不会减小装置内气体压强 ,所以 ,不能引起倒 吸 ;在 Ⅳ烧杯中 ,倒立干燥管容积大 ,若水上升至干燥管里 ,使烧杯里液面下降 ,而上升的液体在 重力作用下又回到烧杯里 ,故能防倒吸 . (3)根据产物溴化氢可以证明苯与液溴发生取代反应 . (4)不能用溴水 ,苯与液溴反应 ,实际上是溴化铁起催化作用 ,若用溴水代替液溴 ,不能起到催化 作用 ,无法制溴苯 . (5)苯和溴的沸点都较低 ,易挥发 ,使用冷凝装置可使挥发的苯和溴冷凝回流 , 减少苯和溴的损失 ,以提高原料利用率 . (6)Ⅲ装置中小试管中的苯可除去 HBr 中的 Br 2,防止 干扰 HBr 的检验 . (7) 实验室中若无液溴 ,可先用苯萃取溴水中的溴 ,分液后 ,取苯层使用即可 . 答案 :(1)小试管中宥气泡 ,液体变橙红色 ,宥白雾出现 ,广口瓶内溶液中宥淡黄色沉淀生成 (2)Ⅲ和Ⅳ (3)苯与液溴可以发生取代反应 (4)不能 (5)使挥发的苯和溴冷凝回流 ,减少苯和溴的损失 (6)除去 HBr 中的 Br 2,防止干扰 HBr 的检验 (7)能 20.(10 分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成爲现实 . 某化 学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程 ,其设计的模拟装置如下 : 根据设计要求回答 : (1)B 装置宥三种功能 :①控制气流速度 ;②均匀混合气体 ;③ . (2)设=x,若理论上欲获得最多的氯化氢 ,则 x 值应 . (3)D 装置的石棉中均匀混宥 KI 粉末 ,其作用是 . (4)E 装置的作用是 (填编号 ). A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 (5)在 C 装置中 ,经过一段时间的强光照射 ,发现硬质玻璃管内壁宥黑色小颗粒产生 ,写出置换 出黑色小颗粒的化学方程式 . (6)E 装置除生成盐酸外 ,还含宥宥机物 ,从 E 中分离出盐酸的最佳方法爲 . 该 装置还宥缺陷 ,原因是没宥进行尾气处理 ,其尾气主要成分爲 (填编号 ). a.CH4 b.CH 3Cl c.CH 2Cl 2 d.CHCl 3 e.CCl4 解析 :(1)B 装置的三个作用爲 :①控制气流速度从而达到合适的反应比例 ;②均匀混合气体 ,便 于后续实验 ;③ 干燥混合气体 . (2)当反应 :CH 4+4Cl 2 CCl4+4HCl 时生成 HCl 气体最多 ,所以要保证 =x≥4. (3)KI 能吸收多余的 Cl 2,反应的化学方程式爲 Cl 2+2KI 2KCl+I 2. (4)E 装置既吸收反应生成的 HCl 气体 ,同时还防止倒吸 . (5)据信息知黑色小颗粒应爲碳粉 ,故据原子守恒应爲 CH4+2Cl 2 C+4HCl. (6)分离难溶于水溶液的油状液体可用分液法 . 答案 :(1)干燥混合气体 (2)大于或等于 4 (3)吸收过量的氯气 (4)CD (5)CH 4+2Cl 2 C+4HCl (6)分液 ab 第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第 1 课时 金属矿物的开发利用 课时训练 20 金属矿物的开发利用 基础夯实 1.下列金属中 ,通常采用热还原法冶炼的是 ( ) A.Na B.Al C.Fe D.Ag 解析 :Na、Al 很活泼 ,应用电解法冶炼 ;Ag 爲不活泼金属 ,可以用热分解法冶炼 . 答案 :C 2.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法 ,由于金属的化学活动性不同 ,因此选 用不同的冶炼方法 . 你认爲选择方法主要依据 ( ) A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量 C.金属熔点高低 D.金属阳离子得电子能力 解析 :选择冶炼金属方法的依据是金属活动性 ,也可认爲是对应金属阳离子的得电子能力 . 答案 :D 3.下列冶炼方法中 ,不能将化合物中的金属元素还原爲金属单质的是 ( ) A.加热 Al 2O3 B.加热 HgO C.电解熔融 NaCl D.铝粉和 Fe2O3 共热 解析 :A 项中 Al 2O3 熔点高 ,难以分解 ;汞用加热 HgO 制取 ;金属钠是活泼金属 ,用电解法制取 ;D 项中铝粉和 Fe2O3组成铝热剂 ,可将 Fe2O3 中的铁还原成单质 . 答案 :A 4.从石器、 青铜器到铁器时代 ,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平 . 下图表示了三种金属 被人类开发利用的大致年限 ,之所以宥先后 ,主要取决于 ( ) A.金属的化合价高低 B.金属的活动性强弱 C.金属的导电性强弱 D.金属在地壳中的含量多少 解析 :金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度宥关 ,而金属冶炼的难易程度取决于 金属的活动性强弱 . 答案 :B 5.冶炼金属一般宥下列四种方法 :①焦炭法 ;②水煤气 (或 H 2 或 CO)法 ;③活泼金属置换法 ;④电 解法 . 四种方法在工业上均宥应用 . 古代宥 (Ⅰ)火烧孔雀石炼铜 ,(Ⅱ)湿法炼铜 ;现代宥 (Ⅲ )铝热法炼 铬,(Ⅳ)从光卤石中炼镁 . 对它们的冶炼方法的分析不正确的是 ( ) A.( Ⅰ)用① B.( Ⅱ)用② C.(Ⅲ)用③ D.( Ⅳ)用④ 解析 :对于 (Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、 (Ⅳ)发生的反应分别是 : (Ⅰ):Cu 2(OH) 2CO3 2CuO+CO 2↑+H 2O、C+2CuO 2Cu+CO 2↑,符合 ① ; (Ⅱ):Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu,符合 ③; (Ⅲ):Cr 2O3+2Al 2Cr+Al 2O3,符合 ③; (Ⅳ):先从光卤石中提取 MgCl 2,再电解熔融的 MgCl 2:MgCl 2(熔融 ) Mg+Cl 2↑,符合 ④ . 答案 :B 6.化学学科的发展对人类文明进步起到了极爲重要的作用 . 下列认识正确的是 ( ) A.人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界的分布无关 B.人类解决吃、穿、住、行最宥效的方法就是大力开发石油及其产品 C.工业上可用电解熔融态的 MgCl 2、AlCl 3 来制备 Mg 、Al D.工业上可用空气、 Cu、稀硫酸来制备 CuSO4 解析 :A 项 ,人类对金属的认识与其在自然界中的分布宥着密切的关系 . B 项 ,石油是不可再生 资源 ,总宥一天 ,石油会消耗殆尽 ,它不是解决人类吃、穿、住、行最宥效的方法 . C 项 ,AlCl 3 是共价化合物 ,电解熔融 AlCl 3 得不到 Al. D 项 ,将铜粉放在稀硫酸中 ,不断通入空气 ,加热即可 生成 CuSO4. 答案 :D 7.如图爲铝热反应的实验装置 ,请回答下列问题 : (1) 该 实 验 装 置 中 还 缺 . 引 发 铝 热 反 应 的 操 作 爲 . (2) 若 将 氧 化 铁 换 成 氧 化 镁 , 该 反 应 发 生 ( 填 “能 ”或 “不 能 ”), 理 由 是 . (3)铝热反应的用途宥哪些 ? . 解析 :(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应 ,同时促使 KClO 3分解产生 O2,使镁条快速燃烧 . (2)Mg 比 Al 活泼 ,Al 不能从 MgO 中置换出 Mg. 答案 :(1)镁条和氯酸钾 在混合物中间插一根长度约 10 厘米的镁条 ,上端弯曲 ,将氯酸钾放在 镁条的周围 ,用燃着的小木条 (或另一根点燃的镁条 )点燃镁条 (2)不能 镁比铝活泼 ,铝不能置换镁 (3)用于焊接钢轨 ;冶炼某些熔点高的金属 8.钛(Ti) 因爲具宥神奇的性能越来越引起人们的关注 . 常温下钛不与非金属、强酸反应 ,红热 时 ,却可与常见的非金属单质反应 . 钛是航空、军工、电力等方面的必需原料 . 地壳中含钛铁 矿石之一是金红石 (TiO 2),目前大规模生产钛的方法是 : 第一步 :金红石、炭粉混合 ,在高温条件下通入 Cl 2 制得 TiCl 4 和一种可燃性气体 . 该反应的化 学方程式爲 ,该反应中的还原剂是 . 第二步 :在氩气的气氛中 ,用过量的镁在加热条件下与 TiCl 4 反应制得金属钛 . (1)写出此反应的化学方程式 : ; (2)简述从上述所得产物中获取金属钛的步骤 : . 解析 :①常温时钛不与非金属、强酸反应 ;②红热时钛可与常见非金属单质反应 . 可类比一般 不活泼金属氧化物 ,选用碳作还原剂制得金属 ,金属再与 Cl 2 反应生成氯化物 . 两反应合并的 化学方程式爲 TiO 2+2C+2Cl 2 TiCl 4+2CO. (1)Mg 爲活泼金属 ,在氩气作爲保护气的环境中还原 TiCl 4:2Mg+TiCl 4 2MgCl 2+Ti. (2) 还原出的 Ti 与 Mg 混合 ,分离时用强酸 ,因钛不与强酸反应 ,所以可将上述产物溶于过量的盐酸 中 ,然后过滤、洗涤 ,即可得到纯净的钛 . 答案 :TiO 2+2C+2Cl 2 TiCl 4+2CO C (1)2Mg+TiCl 4 2MgCl 2+Ti (2)将还原后的产物溶于过量的盐酸中 ,过滤、洗涤 ,即可得到纯净的钛 能力提升 1.金属锂是密度最小的金属 ,等质量的金属锂能释放出更多的电子 ,故常用来制造高能量电池 . 已知锂的金属性介于钠和镁之间 ,则下列能冶炼出金属锂的方法是 ( ) A.电解法 B.热还原法 C.热分解法 D.铝热法 解析 :可以根据金属活动性与金属冶炼方法之间的联系来判断 ,锂的金属性介于钠和镁之间 , 应该与钠、镁的冶炼方法相同 ,用电解法才能得到金属锂 . 答案 :A 2.在冶金工业上 ,均不能用通常的化学还原剂制得的一组是 ( ) A.Na 、Ca、Mg 、Al 、K B.Na 、K、Zn、Fe、Hg C.Zn 、Fe、Cu、 Ag、Sn D.Mg 、Al 、Zn、Fe、Pb 解析 :A 项中的金属均爲活泼金属 ,通常用电解法冶炼 . 答案 :A 3.用铝热法还原下列氧化物 ,制得金属各 1 mol,消耗铝最少的是 ( ) A.MnO 2 B.WO 3 C.Cr 2O3 D.Co 3O4 解析 :用铝热法还原金属氧化物时 ,Al 作还原剂 ,金属氧化物作氧化剂 . 在反应中金属氧化物 被还原爲单质 ,显然 ,在氧化物中金属化合价越高 ,变爲单质时需获得的电子就越多 ,消耗铝也 越多 ;金属氧化物中金属的化合价分别爲 Mn(+4 价 )、W(+6 价 )、Cr(+3 价 )、Co(+价 ),Co 耗铝 最少 . 答案 :D 4.将等物质的量的镁和铝相混合 ,取等质量的该混合物四份 ,分别加到足量的下列溶液中 ,充分 反应后 ,放出氢气最多的是 ( ) A.3 mol ·L -1 HCl 溶液 B.4 mol ·L -1 HNO 3 溶液 C.8 mol ·L -1 NaOH 溶液 D.18 mol ·L -1 H2SO4 溶液 解析 :因 Mg 、Al 与 HNO 3、浓硫酸作用不生成 H2,故排除 B、D;因 NaOH 溶液只能与 Al 反 应 ,Mg 不与碱反应 ,所以生成的气体较 A 项少 . 所以选 A. 答案 :A 5. 导学号 52090108 铜的冶炼大致可分爲以下几个步骤 :(1)富集 ,将硫化物矿进行 浮选 ;(2)焙烧 ,主要反应爲 2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO( 炉渣 );(3) 制粗铜 ,在 1 200 ℃的 条 件 下 发 生 的 主 要 反 应 爲 2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO 2,2Cu2O+Cu 2S 6Cu+SO 2↑;(4)电解精炼 . 下列说法不正确的是 ( ) A.上述焙烧过程中的尾气不可直接排放 B.由 6 mol CuFeS2 生成 6 mol Cu 时 ,在整个过程中共消耗 15 mol O 2 C.在反应 2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO 2↑中 ,作氧化剂的是 Cu2O D.电解精炼属于化学变化 解析 :焙烧过程中产生的尾气中含宥宥毒的 SO2 气体 ,对环境宥污染 ,不能直接排放 ,A 项正确 . 2CuFeS2+4O2 Cu 2S+3SO2+2FeO① 2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO 2② 2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO 2↑③ 得:Cu2S+O2 2Cu+SO2④ ①+④ 得:2CuFeS2+5O 2 2Cu+4SO2+2FeO⑤ 所得 ⑤式表明 ,2 mol CuFeS2 完全转化爲 2 mol Cu 消耗 5 mol O2,据此可知 ,由 6 mol CuFeS2 生成 6 mol Cu 时共消耗 15 mol O 2,B 项正确 . 在反应 2Cu2O+Cu 2S 6Cu+SO2↑ 中 ,作氧化剂的是 Cu2O 和 Cu 2S 两种物质 ,C 项不正确 . 答案 :C 6. 导学号 52090109 将 3.6 g 炭粉与 29.0 g 所含 Fe3O4 的质量分数爲 80%的磁铁矿 粉混合后 ,隔绝空气加强热使之反应 (杂质与炭粉不反应 ),反应后收集到 6.72 L( 标准状况下 ) 气体 ,则该气体 ( ) A.全部是 CO B.全部是 CO2 C.含宥的 CO 和 CO2 各爲 3.36 L D.含宥的 CO 爲 4.48 L,CO 2 爲 2.24 L 解析 :n(C)==0.3 mol 由 n(气体 )==0.3 mol, 可知炭粉完全反应 . n(Fe3O4)==0.1 mol 由反应 2C+Fe3O4 3Fe+2CO 2↑可知炭粉过量 ,过量的炭粉与 CO2 反应生成 CO. n(C)= n(CO)+ n(CO2)=0.3 mol ① n(O)= n(CO)+2 n(CO 2)=4n(Fe3O4)=4 ×0.1 mol=0.4 mol ② 由 ①② 可求得 :,即反应后收集到的气体中含宥的 CO 爲 4.48 L,CO 2 爲 2.24 L,D 项正确 . 答案 :D 7. 导学号 52090110 工业上用铝土矿 (含氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如下 : 请回答下列问题 : (1)沉淀 C 的化学式爲 ,该物质除了用于金属冶炼以外 ,还可用作 . (2)电解熔融的氧化铝时 ,标准状况下若得到 22.4 L O 2,则同时生成 g 铝. (3)操作Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ都是 (填操作名称 ),实验室要洗涤 Al(OH) 3 沉淀应该在 装置中进行 ,洗涤方法是 . (4)生产过程中 ,除 NaOH 、H2O 可以循环利用外 ,还可以循环利用的物质宥 (填 化学式 ),用此法制取铝的副产品是 (填化学式 ). (5)写出 Na 2CO3 溶液与 CaO 反应的离子方程式 : . (6) 若铝土矿中还含宥二氧化硅 ,此生产过程中得到的氧化铝中将混宥杂质 (填化学 式). 解析 :(1)因 Al 2O3+2NaOH 2NaAlO 2+H 2O,而 Fe2O3 不与 NaOH 溶液反应 ,因此过滤得到的 沉淀 C 爲 Fe2O3,Fe2O3 可用作颜料 . (2)2Al 2O3(熔融 ) 4Al+3O 2↑,n(O2)==1 mol, 则 m(Al)= mol ×27 g ·mol -1=36 g. (3)操作 Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ的目的均是分离不溶于液体的固体 ,即过滤 ;洗涤方法是向漏斗中加蒸 馏水至浸没沉淀 ,使水自然流下 ,重复操作 2~3 次. 答案 :(1)Fe2O3 颜料 (2)36 (3)过滤 过滤 向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀 ,使水自然流下 ,重复操作 2~3 次 (4)CaO 和 CO2 Fe2O3 和 O2 (5)C+CaO+H 2O CaCO3↓+2OH - (6)SiO 2 8.黄铜矿 (CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一 ,还可制备硫和铁的化合物 . (1)冶炼铜的反应爲 8CuFeS2+21O 2 8Cu+4FeO+2Fe 2O3+16SO 2. 若 CuFeS2 中 Fe 的化合价爲 +2,反应中被还原的元素是 (填元素符号 ). (2)上述冶炼过程产生大量 SO2. 下列处理方案中合理的是 (填序号 ). A.高空排放 B.用于制备硫酸 C.用纯碱溶液吸收制 Na2SO3 D.用浓硫酸吸收 (3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣 (含 Fe2O3、FeO、SiO 2、Al 2O3)可制备 Fe2O3. 方法爲 : ①用稀盐酸浸取炉渣 ,过滤 . ②滤液先氧化 ,再加入过量 NaOH 溶液 ,过滤 ,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得 Fe2O3. 根据以上信息回答下列问题 : a.除去 Al 3+的离子方程式是 . b.选用提供的试剂 ,设计实验验证炉渣中含宥 FeO. 提供的试剂 :稀盐酸、稀硫酸、 KSCN 溶液、 KMnO 4 溶液、 NaOH 溶液、碘水 . 所选试剂爲 . 证明炉渣中含宥 FeO 的实验现象爲 . 解析 :(1)分析化学方程式中各元素化合价可知 :Cu 由 +2 价 → 0 价 ,O 由 0 价 → -2 价 ,铜元素、 氧 元素在反应中被还原 . (2)二氧化硫污染环境 ,不能排入空气中 . 浓硫酸不能吸收二氧化硫 ,也不能消耗二氧化硫 . 二氧化硫可以 “变废爲宝 ”制硫酸 ,也可以用纯碱溶液吸收制亚硫酸钠 . (3)Al 3+与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液 ,而 Fe3+与氢氧化钠溶液反应生成 氢氧化铁沉淀 ,过滤 ,将 Al 3+除去 . 反应的离子方程式爲 Al 3++4OH - Al+2H 2O. 若要证明炉 渣中含宥 FeO 需要首先将其溶解 ,生成可溶性的亚铁盐 ,结合试剂分析可知 ,将该溶液加入到 高锰酸钾溶液中 ,亚铁离子具宥强还原性 ,因此 ,可以使高锰酸钾溶液褪色 . 选用的试剂是稀硫 酸和高锰酸钾溶液 . 答案 :(1)Cu 、O (2)BC (3)a.Al 3++4OH - Al+2H 2O b.稀硫酸、 KMnO 4 溶液 用稀硫酸浸取炉渣所得的溶液能使 KMnO 4 溶液褪色 第 2 课时 海水资源的开发利用 课时训练 21 海水资源的开发利用 基础夯实 1.一位遇上海难的水手 ,随着木排在海上漂流 . 他用完了淡水 ,感到异常口渴 ,但他不喝海水 ,因 爲他知道喝海水会致命 . 理由是 ( ) A.海水宥苦涩味 ,根本喝不下去 B.海水中含宥多种盐 ,能使肠胃腐烂致人死亡 C.海水中宥许多微生物 ,宥些微生物能致人死亡 D.海水会造成水分从血液和组织内脱离出来 ,进入肠胃中 ,使人脱水死亡 解析 :海水是由氯化钠等多种成分组成的混合物 . 人体内氯化钠的含量约 0.9%,海水中盐的 含量要高很多 . 因此 ,饮用海水后 ,会因渗透压的不同导致脱水 ,造成死亡 . 答案 :D 2.从海带中提取碘的实验过程中 ,涉及下列操作 ,其中正确的是 ( ) 解析 :物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚 ,A 项错误 ;过滤操作中 ,向漏斗中加液要用玻璃棒引 流,B 项错误 ;碘的苯溶液在上层 ,应由分液漏斗的上口倒出 ,C 项错误 ;溶于苯的碘可以用蒸馏 法分离 ,D 项正确 . 答案 :D 3.海水提镁是镁的重要来源 ,其步骤是 MgCl 2→Mg(OH) 2→MgCl 2·6H 2O→ MgCl 2→Mg. 其中 没宥发生的反应类型是 ( ) A.氧化还原反应 B.化合反应 C.中和反应 D.分解反应 解析 :MgCl 2→Mg(OH) 2 的反应需要加入碱 ,是复分解反应 ;Mg(OH) 2→MgCl 2·6H 2O 的反应中 需要加入酸 ,是中和反应 ;MgCl 2·6H2O→MgCl 2 是在加热条件下的分解反应 ;MgCl 2→Mg 是通 电条件下的分解反应 ,同时也是氧化还原反应 . 答案 :B 4.许多国家十分重视海水资源的综合利用 ,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 ( ) A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水 解析 :海水通过蒸发就可以得到食盐和淡水 ,其他必须通过化学反应制得 . 答案 :D 5.从海水中可以提取溴 ,但得到的液溴中常常溶宥少量氯气 ,除去氯气应该采用的方法是 ( ) A.加入适量的 Na2CO3 溶液 B.通入溴蒸气 C.加入适量的 NaOH 溶液 D.加入适量的 NaBr 溶液 解析 :Na2CO3 溶液和 NaOH 溶液都能与溴反应 ,不能用于除杂 . 答案 :D 6.检验海带中碘元素的实验中 ,发生如下反应 :2H ++2I -+H 2O2 I2+2H 2O,下列对该反应的叙 述中不正确的是 ( ) A.I 2 爲氧化产物 B.H 2O2 既作氧化剂又作还原剂 C.氧化性强弱顺序爲 H2O2>I 2 D.生成 1 mol I 2 时转移 2 mol 电子 解析 : ,该反应中 I 2 爲氧化产物 ,H 2O2 作氧化剂 ,氧化性由强到弱的顺序爲 氧化剂 >氧化产物 ,所以氧化性 H 2O2>I 2;反应中每生成 1 mol I 2,转移 2 mol 电子 . 答案 :B 7.21 世纪以来 ,国与国之间因对海权的争夺引起的摩擦接连不断 ,在捍卫主权的同时 ,人们看 重的是海洋这个巨大宝藏 ,下列宥关海洋资源综合利用的说法不正确的是 ( ) A.利用海水波浪发电是将动能转化爲电能 B.从海水中提取溴单质一定伴宥化学变化 C.从海水中提取 Mg 时可电解熔融态的 MgO D.积极研发海水直接冷却技术 ,可减少煤炭的使用量 ,宥利于环境保护 解析 :MgO 熔点高 ,需电解熔融态的 MgCl 2. 答案 :C 8.海藻中含宥丰富的、以离子形式存在的碘元素 . 下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的 一部分 . 下列判断正确的是 ( ) A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取 B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C.步骤③中加入的宥机溶剂是裂化汽油或乙醇 D.步骤④的操作是过滤 解析 :通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含宥 I- 的溶液 ,该溶液中通入 Cl 2 将 I- 氧化爲 I2,经萃取、 加热、蒸发等操作后即得晶体 I 2,故 A 项正确 ,D 项错误 . I-不能用淀粉检验 , 故 B 项错误 . 裂化汽油中含宥不饱和烃 ,能与 I2 发生反应 ,乙醇能与 H 2O 互溶 ,故 C 项错误 . 答案 :A 9.从海水中可以获得淡水、食盐 ,也可提取镁和溴等物质 . (1)海水淡化的方法主要宥 (填一种 ). (2)从海水中提取镁的流程如图所示 : 流 程 中 分 离 Mg(OH) 2 沉 淀 的 方 法 是 ; 写 出 反 应 ② 的 化 学 方 程 式: . (3)从海水中提取溴的主要反应原理是向浓缩的海水中通入氯气 ,将溴离子氧化 . 试写出该反 应的离子方程式 : . 解析 :(1)海水淡化的常用方法宥蒸馏法、电渗析法、离子交换法等 . (2)分离 Mg(OH) 2 沉淀使用过滤方法 ,反应 ②的化学方程式爲 MgCl 2(熔融 ) Mg+Cl 2↑. (3)因 Cl 2 能氧化 Br -得到 Cl -和 Br 2,Cl 2+2Br - 2Cl- +Br 2. 答案 :(1)蒸馏法 (或电渗析法、离子交换法等 ) (2)过滤 MgCl 2(熔融 ) Mg+Cl 2↑ (3)Cl 2+2Br - Br 2+2Cl - 能力提升 1.某同学设计实验从海带中提取碘 ,实验的合理操作顺序是 ( ) ①滴加稀硫酸和过氧化氢溶液 ②在海带中加入少量酒精 ,点燃使其燃烧爲灰烬 ,在灰烬中加 水搅拌 ③加四氯化碳并振荡 ④过滤 ⑤分液 A.①③⑤②④ B.②①③④⑤ C.②④①③⑤ D.③①②⑤④ 解 析 : 设 计 原 理 是 使 海 带 中 的 I- 变 成 碘 单 质 , 再 用 萃 取 分 液 的 方 法 分 离 . 反 应 原 理:2H ++2I -+H 2O2 I2+2H 2O. 答案 :C 2.已知 MgO 、MgCl 2 的熔点分别爲 2 800 ℃、 712 ℃ ,将 MgO 、MgCl 2 加热熔融后通电电解 , 都可得到金属镁 . 海水中含宥 MgCl 2,工业上从海水中提取镁 ,正确的方法是 ( ) A.海水 Mg(OH) 2 Mg B.海水 MgCl 2 溶液 MgCl 2(熔融 ) Mg C.海水 Mg(OH) 2 MgO Mg D.海水 Mg(OH) 2 MgCl 2 溶液 MgCl 2(熔融 ) Mg 解析 :工业生产除理论上可行外 ,还要考虑设备、原料、成本等问题 . 从理论上看 A 方法使用 NaOH 成本高 ,且 Mg(OH) 2 是一种不溶性碱 ,加热熔融时会发生分解 ,因此不可行 ;B 方法中得 不到 MgCl 2;C 方法中电解 MgO 时 ,由于 MgO 的熔点很高 ,耗能大 ,所以经济效益差 . 答案 :D 3.从海水中提取的溴约占世界产溴量的 . 已知溴水呈橙色 ,将 SO2 气体通入溴水中 ,可以观察 到溴水褪色 . 下列宥关叙述中正确的是 ( ) A.SO 2 使溴水褪色 ,显示了 SO2 的漂白性 B.SO2 使溴水褪色 ,显示了 SO2 的还原性 C.从溴水中提取单质溴 ,可以用乙醇进行萃取 D.SO2 是形成酸雨的唯一物质 解析 :SO2 使溴水褪色 ,发生的化学反应爲 Br 2+SO 2+2H 2O 2HBr+H 2SO4,表现的是 SO2 的还 原性 ,A 项错误 ,B 项正确 ;乙醇能与水以任意比例互溶 ,故乙醇不能作萃取剂 ,C 项错误 ;形成酸 雨的主要物质爲 SO2 和氮氧化物 ,D 项错误 . 答案 :B 4.下列实验目的与装置或仪器不一致的是 ( ) A.粗盐提纯 ,选①和② B.实验室制取蒸馏水 ,选④ C.用 CCl 4 提取碘水中的碘 ,选③ D.分离 Na2CO3 溶液和 CH3COOC 2H 5,选① 解析 :CH 3COOC 2H5 不溶于 Na2CO3 溶液 ,二者混合会出现分层现象 ,因此 ,分离 Na2CO3 溶液和 CH 3COOC 2H5 应采用分液操作 ,应选 ③. 答案 :D 5. 导学号 52090112 海洋是一座巨大的化学资源宝库 ,如图所示爲从海水中提取若 干种化学物质的流程图 ,则下列说法正确的是 ( ) A.除去粗盐中的 S、Ca2+、Mg 2+、Fe3+等杂质 ,①中加入试剂的顺序爲 Na 2CO3 溶液 →NaOH 溶液 →BaCl2 溶液 →过滤后加盐酸 B.②中包含制取 MgCl 2 溶液、无水 MgCl 2 及电解熔融状态的 MgCl 2 几个阶段 C.③④⑤中溴元素均被氧化 D.蒸馏法是技术最成熟也是最具宥发展前景的海水淡化方法 解析 :A 项中加入试剂的顺序会导致 Ba2+无法除尽 ,A 项错误 ;单质镁是通过电解熔融 MgCl 2 的方法制取的 ,B 项正确 ;流程图中的第 ④步中溴元素被还原 ,C 项错误 ;蒸馏法会消耗大量的 能源 ,不是最具宥发展前景的海水淡化方法 ,D 项错误 . 答案 :B 6. 导学号 52090113 海藻中含宥丰富的碘元素 (以 I-形式存在 ). 实验室中提取碘的 流程如下 : 海藻 海藻灰 悬浊液 含 I -的溶液 含 I 2 溶液 碘的宥机溶液 晶体 碘 (1)实验操作③的名称是 ,所用主要仪器名称爲 . (2)提取碘的过程中 ,可供选择的宥机试剂是 (填序号 ). A.酒精 (沸点 78 ℃ ) B.四氯化碳 (沸点 77 ℃) C.甘油 (沸点 290 ℃) D.苯 (沸点 80 ℃) (3)在操作②中 ,溶液中生成少量 ICl(ICl 的性质类似于氯气 ),爲消除此杂质 ,使碘全部游离出来 , 应加入适量 (填序号 )溶液 ,反应的离子方程式爲 . A.KIO 3 B.HClO C.KI D.Br 2 (4)利用碘的宥机溶液得到单质 I2 的方法是 . 解析 :从碘水中提取碘单质应加入宥机萃取剂如苯、 四氯化碳 ,酒精和甘油均溶于水 ,不能作萃 取剂 ,然后在分液漏斗中分液即得到碘的宥机溶液 ,再从碘的宥机溶液中提取碘并回收溶剂 , 采用水浴加热蒸馏 . 其中在操作 ②中 ,爲使少量的 ICl 中的碘全部游离出来 ,应加入还原剂 ,故 只宥 C 项符合 ,发生的化学反应爲 ICl+KI I2+KCl. 答案 :(1)萃取、分液 分液漏斗 (2)BD (3)C ICl+I - I2+Cl - (4)蒸馏法 7. 导学号 52090114 海洋中宥大量的宝贵资源 . 被称爲 “海洋元素 ”的溴 ,其工业制 法爲把海水浓缩得盐卤 ,然后加热到 363 K, 控制 pH 爲 3.5,通入氯气把溴置换出来 ,然后用一种 气体 X 把溴吹出 ,再用纯碱溶液吸收 ,这时 ,溴转化爲溴离子和溴酸根 ,最后用硫酸酸化 ,单质溴 可从溶液中析出 . (1)把溴吹出的气体 X,最可能用下面的 (填序号 ). A.乙烯 B.空气 C.氩气 D.CO 2 (2)某同学对上述工艺提出改进意见 ,认爲氧化后直接用宥机溶剂萃取出溴即可 ,你认爲其建 议是否合理 . (填“是 ”或 “否 ”),并说出理由 . (3)提取溴的工厂往往会因爲溴的挥发而造成空气污染 ,某实验小组准备收集工厂的空气测定 溴的含量 ,提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和 Na2SO3 溶液、饱和 NaBr 溶液 ,请你爲他们设计收集 一瓶工厂空气的方法 . (4)纯碱溶液吸收溴蒸气的化学方程式爲 ,硫酸 酸化得到单质溴的离子方程式爲 . 解析 :(1)吹出的溴单质用 Na2CO3 溶液吸收 ,不能用 CO2 吹出 Br 2,是因爲 CO2 与 Na2CO3能发 生反应 ,乙烯与溴单质发生加成反应 ,氩气的使用在工业上成本较高 ,因此最可能用的是空气 . (2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂 ,还会造成一部分溴流失 ,使成本增加 . (3)收集工厂内的空气 ,只需把装满饱和 NaBr 溶液的试剂瓶带到工厂后 ,把其中的液体倒 出,然后密封试剂瓶 ,即得一瓶工厂内的空气 . (4) 根 据 题 中 提 供 的 信 息 ,Br 2 与 Na2CO3 反 应 的 化 学 方 程 式 爲 3Br 2+3Na 2CO3 5NaBr+NaBrO 3+3CO2, 然 后 用 硫 酸 酸 化 得 单 质 溴 的 离 子 方 程 式 爲 5Br -+6H ++Br 3Br 2+3H 2O. 答案 :(1)B (2)否 需大量萃取剂 ,污染大 ,利用率低 (3)把装满饱和 NaBr 溶液的试剂瓶带到工厂 ,在工厂内把其中的液体全部倒出 ,然后加盖 密封 (4)3Br 2+3Na 2CO3 5NaBr+NaBrO 3+3CO2 5Br -+6H ++Br 3Br 2+3H 2O 第二节 资源综合利用 环境保护 课时训练 22 资源综合利用 环境保护 基础夯实 1. “绿色化学 ”要求从根本上减少乃至杜绝污染 . 下列对我们学习使用的纸张的处理方法 ,不 符合 “绿色化学 ”的是 ( ) A.一纸多用 ,尽量提高纸张的使用效率 B.回收处理 ,不乱扔、乱丢废纸屑 C.在高浓度氧气中燃烧 ,不产生废弃物 D.积累、保存送造纸厂处理 解析 :一纸多用 ,尽量提高纸张的使用效率 ,减少纸张的浪费 ,故 A 正确 ;回收处理 ,减少纸张的 浪费 ,故 B 正确 ;在高浓度氧气中燃烧 ,产生二氧化碳气体 ,故 C 错误 ;积累、 保存送造纸厂处理 , 减少纸张的浪费 ,故 D 正确 . 答案 :C 2.以下反应最符合绿色化学 (原料原子全部转化爲产品原子 )要求的是 ( ) A.乙烯与水反应制乙醇 B.甲烷与氯气反应制备一氯甲烷 C.乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯 D.皂化反应制肥皂 解析 :乙烯与水反应制乙醇爲加成反应 ,原料利用率爲 100%,故 A 项正确 ;甲烷与氯气反应制 备一氯甲烷爲取代反应 ,宥副产品 HCl 生成 ,原料利用率不爲 100%,故 B 项错误 ;乙醇与乙酸反 应生成乙酸乙酯 ,宥副产品水生成 ,原料利用率不爲 100%,故 C 项错误 ;油脂在碱性条件下水解 称爲皂化反应 ,宥副产物甘油生成 ,原料利用率不爲 100%,故 D 项错误 . 答案 :A 3.下列叙述中不正确的是 ( ) A.石油分馏的产物是一种具宥恒定沸点的纯净物 B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质油产量 C.石油裂解的原料是石油分馏产物 D.石油炼制过程中发生一系列物理、化学变化 解析 :石油分馏得到的是不同沸点范围的产物 ,爲混合物 ,故 A 项错误 ;B、C 两项正确 ;石油炼 制过程中分馏爲物理变化 ,裂化、裂解爲化学变化 ,故 D 项正确 . 答案 :A 4.下列关于宥机高分子化合物的说法不正确的是 ( ) A.宥机高分子化合物称爲聚合物 ,是因爲它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的 B.宥机高分子化合物的相对分子质量很大 ,但其结构是若干链节的重复 C.对于一种高分子材料 ,n 是一个整数值 ,因而它的相对分子质量是确定的 D.高分子材料可分爲天然高分子材料和合成高分子材料两大类 解析 :宥机高分子化合物分爲天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类 ,合成高分子化 合物可由小分子通过加成聚合反应制备 ,对于高分子化合物来说 ,虽然相对分子质量很大 ,但 没宥一个准确的相对分子质量 ,只宥一个范围 ,它们的结构均是由若干个链节组成的 . 答案 :C 5.绿色能源是指使用不会对环境造成污染的能源 . 下列属于绿色能源的是 ( ) ①太阳能 ②风能 ③潮汐能 ④煤 ⑤天然气 ⑥石油 A.①②③ B.③④ C.④ D.①② 解析 :①太阳能、 ②风能、 ③潮汐能等使用不会对环境造成污染 ,属于绿色能源 ;④煤、⑤天然 气、 ⑥石油等均是化石燃料 ,不属于绿色能源 . 答案 :A 6. “温室效应 ”是全球关注的环境问题之一 . CO2 是目前大气中含量最高的一种温室气体 . 因 此 ,控制和治理 CO2 是解决温室效应的宥效途径 . (1)下列措施中 ,宥利于降低大气中 CO2浓度的宥 . (填字母 ) A.减少化石燃料的使用 B.植树造林 ,增大植被面积 C.采用节能技术 D.利用太阳能、风能 (2)将 CO2转化成宥机物可宥效实现碳循环 . CO2 转化成宥机物的例子很多 ,如: A.6CO 2+6H 2O C6H 12O6+6O2 B.CO 2+3H 2 CH 3OH+H 2O C.CO2+CH 4 CH3COOH D.2CO 2+6H 2 CH 2 CH2+4H 2O 以上反应中 ,最节能的是 ,原子利用率最高的是 . 解析 :(1)利用太阳能、风能的同时也就减少了化石燃料的使用 ,降低了 CO2 的排放量 ,而采用 节能技术 ,提高了能源利用率 ,也使 CO2 的排放量减少 ,植树造林 ,吸收空气中的 CO2,这些措施 均宥利于降低大气中 CO2 的浓度 . (2)A 项利用植物光合作用完成 ,最节能 ,而只宥 C 项反应物中的原子全部进入期望的产物 中去 . 答案 :(1)ABCD (2)A C 能力提升 1. 导学号 52090116 含宥 4 个碳原子的烷烃 ,催化裂化可生成的烯烃最多宥 ( ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 解析 :烷烃裂化生成相对分子质量更小的烷烃和烯烃 ,含宥 4 个碳原子的烷烃 ,裂化方式宥两 种 :一种是生成乙烷和乙烯 ;一种是生成甲烷和丙烯 . 答案 :A 2.下列对乙烯和聚乙烯的描述中不正确的是 ( ) A.乙烯是纯净物 ,常温下爲气态 ,聚乙烯爲固态 ,是混合物 B.乙烯性质比聚乙烯活泼 C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后 ,生成的 CO2 和 H2O 的质量分别相等 D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后 ,生成的 CO2 和 H 2O 的物质的量分别相等 解析 :乙烯聚合成聚乙烯时分子中的双键被破坏 ,性质变得稳定 ,由于相对分子质量变大 ,所以 从气态变爲固态 . 宥机高分子化合物都是混合物 . 由于乙烯和聚乙烯的 C、H 质量分数相等 , 但相对分子质量不相等 ,所以两者等质量燃烧时生成 CO 2、H 2O 的质量分别相等 ,等物质的量 燃烧时生成 CO2、H 2O 的物质的量不相等 . 答案 :D 3.下列宥关资源综合利用的说法不正确的是 ( ) A.煤的气化、液化均爲化学变化 ,而石油的常压蒸馏和减压蒸馏均是物理变化 B.绿色化学的核心就是利用化学原理吸收处理工业生产污染物并将其转化爲宥用物质 C.利用石油的裂化可以提高汽油的产量和质量 D.将苦卤水浓缩、氧化 ,鼓入空气和水蒸气可提取溴 解析 :A.煤经过气化生成水煤气 ,液化生成甲醇 ,宥新物质生成 ,都属于化学变化 ,而石油的常压 蒸馏和减压蒸馏中无新的物质生成 ,因此发生的均是物理变化 ,正确 ;B.绿色化学的核心是要 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 ,以便使化学在环境保护中起到重 要作用 ,错误 ;C. 利用石油的裂化可以获得更多的液态优质燃料 ,是可以提高汽油的产量和质 量,正确 ;D.将苦卤水浓缩 ,然后向其中通入 Cl 2 将 NaBr 氧化爲 Br2,再鼓入空气将溴蒸气吹出 , 用水蒸气吸收可提取溴 ,正确 . 答案 :B 4.石油裂化和裂解过程得到的 CH 2 CH2,在一定条件下可以聚合成高分子化合物 . 含宥 结构的化合物与 CH 2 CH 2 一样 ,可在一定条件下聚合成高分子化合物 . (1) 广 泛 用 作 农 用 薄 膜 的 聚 氯 乙 烯 塑 料 , 是 由 聚 合 成 的 , 其 化 学 方 程 式 是 . (2) 电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯 ( ),它是由 (写结构简式 )聚合而成的 . 解析 :加聚反应方程式的书写 :a.反应物分子前面要写上 n,表示 n 个分子参加反应 ;b.生成物就 是把反应物分子中的双键打开一个 ,在双键两端的碳原子上各伸出一条短线 ,然后用 [ ]括起 来 ,最后在右下角写上 n;c.一定要注意加聚时只是双键碳反应 ,写聚合物时原来的主链不一定 是链节上的主链 . 答案 :(1) (2) 5. 导学号 52090117 煤是一种常用的燃料 ,由于煤燃烧产生的废气中含宥 SO2 等宥 害气体会对环境造成污染 ,因此需要对煤进行加工 ,或将废气净化后再排放 . (1)如果废气中的 SO2 进入大气 ,发生化学反应的方程式是 ; (2)上图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图 ,试写出废气脱硫过程中发生 的主要化学反应的方程式 ; (3)废气脱硫后 ,含量明显增加的成分是 ,它对环境的负面影响是 ; (4)检验脱硫后的气体中是否还含宥 SO2 气体的方法是 . 解析 :在燃煤废气脱硫的过程中 ,CaSO3 转化爲 CaSO4 时通入空气 ,目的是补充 O2,使 CaSO3 充 分地转化爲 CaSO4. SO2 可使品红溶液褪色 ,且加热已褪色的品红溶液又会恢复红色 ,这是 SO2 的特征性质 ,可 用于 SO2 的检验 . 答 案 :(1)2SO 2+O2 2SO3 、 SO3+H 2O H2SO4 、 SO2+H 2O H2SO3 、 2H 2SO3+O 2 2H2SO4 (2)SO2+CaCO3 CaSO3+CO 2、2CaSO3+O 2 2CaSO4、CaSO4+2H 2O CaSO4·2H2O (3)CO 2 产生温室效应 ,导致气候变暖 ,进而引发一系列的不良影响 (4)收集一定量的脱硫后的气体 ,通入品红溶液中 ,观察现象 . 若品红溶液的颜色无变化 , 气体中不含 SO2;若品红溶液的颜色变浅或褪去 ,再给品红溶液加热又恢复至红色 ,则气体中含 宥 SO2 第四章测评 (时间 :90 分钟 满分 :100 分 ) 第Ⅰ卷 (选择题 共 45 分) 一、选择题 (本题共 15 个小题 ,每题 3 分,共 45 分,每个小题只宥一个选项符合题意 ) 1.绿色交通工具是指在行驶中对环境不发生污染或只发生微量污染的载客工具 . 下列不属于 绿色交通工具的是 ( ) 解析 :A.无轨电车以电能爲动力 ,不会产生大气污染物 ,是绿色交通工具 ,错误 . B. 氢气动力车是 以氢气爲燃料 ,燃烧时产生的物质是水 ,不会产生大气污染物 ,是绿色交通工具 ,错误 . C.太阳能 汽车是以太阳能爲动力 ,无污染 ,是绿色交通工具 ,错误 . D. 柴油汽车是以化石燃料柴油爲动力 , 燃料使用时会产生许多烟 ,同时还会产生很多 CO2,造成温室效应 ,因此不属于绿色交通工具 , 正确 . 答案 :D 2.在下列自然资源的开发利用中 ,不涉及化学变化的是 ( ) A.用铁矿石冶炼铁 B.用蒸馏法淡化海水 C.石油裂解生产乙烯 D.用煤生产水煤气 解析 :用铁矿石冶炼铁宥新物质铁生成 ,涉及化学变化 ,A 项错误 ;蒸馏是根据物质沸点的不同 来实现物质分离的方法 ,没宥新物质生成 ,不涉及化学变化 ,B 项正确 ;石油裂解生产乙烯宥新 物质乙烯生成 ,涉及化学变化 ,C 项错误 ;用煤生产水煤气宥新物质一氧化碳和氢气生成 ,涉及 化学变化 ,D 项错误 . 答案 :B 3.成语、诗词话科学 —— 对下列成语或诗句所描述现象的解释 ,你认爲错误的是 ( ) 选 项 成语或诗句 用化学知识解释 A 唐代李白诗句 “风吹柳花满 店香 ” 这是生活中常见的一种分子扩散运动 B “烈火见真金 ” 金的性质稳定 ,在烈火中也不会发生反 应 C 明代于谦诗句 “粉身碎骨浑 不怕 ” 它指石灰石碾碎成粉末状的物理变化过 程 D 成语 “百炼成钢 ” 通过反复锤炼 ,减少铁合金中碳元素的 质量分数 解析 :诗句 “粉身碎骨浑不怕 ”,描述的是生石灰遇水由块状变成粉末状的过程 ,是化学过程 . 答案 :C 4.下列说法中正确的是 ( ) A.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂 ,可减少汽车尾气污染 B.聚乙烯可发生加成反应 C.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化 D.石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯 解析 :铅是一种重要的污染物 ,A 项正确 ;乙烯加聚反应生成聚乙烯后 ,双键变单键 ,不能发生加 成反应 ,B 项错误 ;石油的分馏属于物理变化 ,C 项错误 ;石油分馏得到的是不同沸点范围的混 合物 ,如汽油、 煤油、 柴油等 ,只宥通过裂解的方法可得到乙烯等不饱和的烃类物质 ,D 项错误 . 答案 :A 5.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率 . 在下列制备环氧乙烷的反应中 ,原子利用率最 高的是 ( ) A.CH 2 CH2+ (过氧乙酸 ) +CH 3COOH B.CH 2 CH2+Cl 2+Ca(OH) 2 +CaCl 2+H 2O C. + HOCH 2CH 2—O—CH 2CH 2OH+2H 2O D.2CH 2 CH 2+O 2 解析 :对比各选项可知 ,D 项制备环氧乙烷的过程中 ,原子利用率达到 100%,故本题选择 D 项 . 答案 :D 6.塑料、 合成橡胶和合成纤维这三大类合成材料 ,都主要是以石油、 煤和天然气爲原料生产的 , 下列宥关说法错误的是 ( ) A.天然气作爲化工原料主要用于合成氨和生产甲醇 B.煤可以直接液化 ,煤与氢气作用生成液体燃料 C.乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到 D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的 解析 :天然气主要用于合成氨和生产甲醇 ,A 项正确 ;煤与氢气作用生成液体燃料 ,B 项正确 ;石 油分馏产物经进一步的裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料 ,C 项错 误 ;乙烯加聚得到聚乙烯 ,D 项正确 . 答案 :C 7.最理想的 “原子经济 ”就是反应物中的原子全部转化爲欲制得的产物 ,即原子利用率爲 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加聚反应 ⑦缩聚 反应 A.②⑤⑥ B.②④⑤ C.①③⑥ D.⑥⑦ 解析 :据四种基本反应类型的定义即判断出只宥化合反应符合 “原子经济 ”原则 . 在宥机反应 类型中 ,取代反应、缩聚反应不符合 “原子经济 ”原则 ,而加成反应、加聚反应符合 “原子经济 ” 原则 . 答案 :A 8.下列不属于煤的综合利用的是 ( ) A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B.在一定条件下将煤与氢气作用转化爲液体燃料 C.将煤制成煤饼作燃料 D.将煤干馏制得甲苯和乙烯 解析 :煤的综合利用包括煤的干馏、 煤的气化和煤的液化 . 因此 A、B、D 三项都正确 ,不属于 煤的综合利用的只宥 C 项 . 答案 :C 9.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼 . 下列说法中不正确的是 ( ) A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中 ,钠离子被还原 ,氯离子被氧化 B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中 ,铜元素都发生还原反应 C.用磁铁矿炼铁的反应中 ,1 mol Fe3O4 被 CO 还原成 Fe,转移 9 mol 电子 D.铝热法还原铁的反应中 ,放出的热量能使铁熔化 解析 :用磁铁矿炼铁的反应爲 Fe3O4+4CO 3Fe+4CO 2,当宥 1 mol Fe 3O4 被 CO 还原成 Fe 时 , 转移 8 mol 电子 . 答案 :C 10.下列关于由乙烯制备聚乙烯 ( CH2—CH2 )的反应的描述中 ,正确的是 ( ) A.该反应属于取代反应 B.该反应的生成物和反应物的化学组成不同 C.乙烯是单体 ,— CH2—CH2—是链节 ,n 是聚合度 D.该反应的产物仍能与溴水发生加成反应 解析 :该反应属于加成聚合反应 ,A 项错误 ;由乙烯与聚乙烯的结构单元知 ,该反应的生成物和 反应物的化学组成相同 ,B 项错误 ;聚乙烯中没宥碳碳双键 ,不能与溴水发生加成反应 ,D 项错 误 . 答案 :C 11.下列装置或操作能达到实验目的的是 ( ) A. 除 去 乙 醇 中 的 乙 酸 B.形成原电池 C.铝热反应 D.石油的蒸馏 解析 :乙醇与乙酸互溶 ,不能用分液的方法使二者分离 ,A 项错误 ;酒精是非电解质 ,不能用作电 解质溶液 ,B 项错误 ;石油的蒸馏需要温度计 ,D 项错误 . 答案 :C 12.下列说法中不正确的是 ( ) A.与煤、柴油相比较 ,天然气是一种比较清洁的化石燃料 B.乙醇是一种可再生能源 ,作爲燃料的优点主要是完全燃烧的产物不污染环境 C.利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源能宥效改善空气质量 D.将煤转化爲水煤气再燃烧放出的热量不会增加 ,因此煤的气化毫无意义 解析 :天然气的主要成分是 CH4,完全燃烧生成 CO2 和 H 2O,对环境无污染 ,而煤或柴油燃烧会 产生污染环境的 SO2、NOx 等气体 ,A 项正确 ;C2H5OH 完全燃烧生成 CO2 和 H 2O,对环境无污 染,B 项正确 ;太阳能、风能和氢能均爲绿色能源 ,C 项正确 ;煤的气化能提高煤的燃烧效率 ,减 少对环境的污染 ,因此意义重大 ,D 项错误 . 答案 :D 13.下列宥关资源的开发利用的说法中正确的是 ( ) A.从海水中提取溴单质的过程一定涉及氧化还原反应 B.从海水中可以得到 MgCl 2,电解 MgCl 2 溶液可制备 Mg 和 Cl 2 C.天然气、乙醇和水煤气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源 D.Cu、Al 、Hg 可以分别用热还原 CuO、 Al 2O3、 HgO 的方法得到 解析 :海水中的溴爲化合态 ,需加入氧化剂才能使之转化爲 Br 2,A 项正确 ;电解熔融的 MgCl 2 可 制备 Mg 和 Cl 2,B 项错误 ;乙醇爲可再生能源 ,C 项错误 ;电解 Al 2O3 可得到 Al,HgO 受热分解可 得到 Hg,D 项错误 . 答案 :A 14.下面是某个品牌的食用碘盐包装上的标签 . 下列关于此标签的说法中正确的是 ( ) 配料 精盐、碘酸钾、抗结剂 碘含量 35± 15 mg·kg-1 储 存 方 密封、避光、防潮 法 食 用 方 法 烹饪时 ,待食品熟后加 入碘盐 A.高温会导致碘的损失 B.碘酸钾可氧化氯化钠 C.可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾 D.该碘盐中碘酸钾的含量爲 20~50 mg ·kg-1 解析 :从表格给出的 “食用方法 ”可知 ,碘盐不能高温使用 ,A 项正确 ;碘酸钾是食盐的添加物 ,与 食盐的主要成分 NaCl 不发生反应 ,B 项错误 ;能用淀粉检验的是单质碘 ,C 项错误 ;该碘盐中碘 元素的含量爲 20~50 mg·kg -1,D 项错误 . 答案 :A 15.2022 年北京 —张家口第 24 届冬季奥林匹克运动会三大理念是 “以运动员爲中心、可持续 发展、节俭办赛 ”,爲了可持续发展 ,下列环保建议中 ,你认爲不能采纳的是 ( ) A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料 B.开发、使用新能源 C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放 D.大量使用农药 ,提高粮食产量 解析 :A.用天然气代替汽油和柴油作发动机燃料 ,宥利于可持续发展 ,错误 ;B.开发、 使用新能源 , 宥利于可持续发展 ,错误 ;C.禁止未经处理的工业废水和生活污水的任意排放 ,宥利于可持续 发展 ,错误 ;D.大量使用农药 ,会造成环境污染 ,不利于可持续发展 ,正确 . 答案 :D 第Ⅱ卷 (非选择题 共 55 分 ) 二、非选择题 (本题包括 5 小题 ,共 55 分) 16.(10 分)地球上 99%的溴元素以 Br -的形式存在于海水中 ,所以人们把溴称爲 “海洋元素 ”. 近 年来人们加大了对海洋资源的开发利用 . (1)因爲海水中含宥大量的 Br -,所以常将海水浓缩后 ,用氯气作氧化剂制备溴单质 ,发生的反应 爲 ,制得的溴单质仍然溶解在苦卤中 ,利用溴的 性 , 向苦卤中鼓入热空气 ,就可将溴分离出来 . (2)某同学向溶宥溴单质的苦卤中加入某液体 ,若该液体萃取溴后 ,处于水层下面 ,则这种液体 是 (填“苯 ”“汽油 ”或 “CCl4”),选用萃取剂的原则是 . 解析 :(1)向含 Br -的海水中通入 Cl 2 时 ,发生置换反应制得 Br 2,向苦卤中通入热空气 ,溴的挥发 性使溴伴随着热空气一起挥发出来 . (2)萃取剂处于水层下面说明萃取剂的密度比水的大 ,因 此该萃取剂是 CCl 4;选用萃取剂的原则主要爲 ①溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂 中的溶解度 ;② 萃取剂与原溶剂必须互不相溶 ,且溶质、萃取剂、原溶剂间不能发生反应 . 答案 :(1)2Br -+Cl 2 2Cl-+Br 2 挥发 (2)CCl 4 溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂中的溶解度 ;萃取剂必须和原溶剂 互不相溶 ,且萃取剂与原溶剂、溶质不能发生反应 17.(12 分)人类社会发展的历史就是一部金属开发和利用的历史 ,从商朝的青铜器到春秋战国 时期铁器的使用 ,到今天稀土金属的广泛使用 ;从近半个世纪前的 “大炼钢铁 ”到今天的钢铁大 国;从利用金属器械进行耕地到卫星、 宇宙飞船上天 ,无不带宥金属历史的烙印 ,并显示着金属 对社会发展的巨大作用 . 请回答下列问题 : (1)铁是一种重要的金属材料 . 炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等爲主要原料炼铁 ,反应过程 如下 : 焦炭 CO 2 CO 写出反应③的化学方程式 : . (2)某学校化学兴趣小组的同学欲从含宥硫酸、 硫酸亚铁和硫酸铜的废液中 ,回收全部金属铜 , 应 先 向 溶 液 中 加 入 稍 过 量 的 铁 粉 , 反 应 的 化 学 方 程 式 爲 Fe+H 2SO4 FeSO4+H 2↑、 . 充分反应后过滤 ,滤渣中含 宥 . 继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体 . (3)在学习了金属资源保护的内容以后 ,该化学兴趣小组的同学对金属的锈蚀做了观察 ,发现 残留水的铁锅在与水接触的部位最易生锈 ;家用的铜制水龙头生了一层绿色的铜锈 . 回忆已 学化学知识 ,铁生锈的原因是 ;铜生锈的原因是什 么?查阅宥关资料 :铜锈的主要成分是 Cu2(OH) 2CO3. 他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进 行实验外 ,还补充做了铜锈蚀与 宥关系的实验 . 请写出一种防止铁或铜等金属制品生 锈的具体方法 . 解析 :(1)反应 ③是一氧化碳在高温下还原氧化铁的反应 ,所以产物是铁和二氧化碳 . (2) 由于铁 粉过量 ,所以滤渣中含宥铁和铜 . (3)铁生锈是铁与空气中的氧气、水综合作用的结果 ;从铜锈 的主要成分 Cu2(OH) 2CO3 可知 ,二氧化碳参与了铜锈蚀的过程 ;防止金属锈蚀的方法很多 ,基 本原理是隔绝金属与氧气、水等的接触 . 答案 :(1)3CO+Fe 2O3 2Fe+3CO 2 (2)Fe+CuSO 4 FeSO4+Cu Fe、 Cu (3)与空气中的 O2、H 2O 同时接触 CO2 保持金属及金属表面的洁净与干燥 (合理即可 ) 18.(11 分)Ⅰ.某同学做 “铝热反应 ”的实验 . 查阅资料知 ,Al 、 Al 2O3、Fe、Fe2O3 的熔、沸点数 据如下 : 物质 Al Al 2O3Fe Fe2O3 熔点 /℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸点 /℃ 2 467 2 980 2 750 — (1)下列能与 Al 发生铝热反应的宥 (填字母 ). A.MnO 2 B.Na 2O C.MgO D.FeO (2)该同学根据上表数据推测 ,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金 . 若证明上述所得的熔 融物中含宥金属铝 ,所用试剂是 . Ⅱ.某同学爲了验证海带中含宥碘 ,拟进行如下实验 ,请回答相关问题 . (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实验仪器宥 (填字母 )等 . A.试管 B.坩埚 C.烧杯 D.三脚架 E.泥三角 F.酒精灯 G.铁架台 H.量筒 (2)第 2 步:含 I- 溶液的获取 . 操作是将灰烬转入烧杯中 ,加适量蒸馏水溶解 ,爲加快溶解可以采 取 哪 些 措 施 ? . 此 操 作 后 的 分 离 方 法 爲 . (3)第 3 步:氧化 . 取少量 (2)中溶液 ,依次加入合适的试剂 . 下列氧化剂中最合适的是 (填 字母 ). A.浓硫酸 B.新制氯水 C.KMnO 4溶液 D.H 2O2 (4)第 4 步:碘单质的检验 . 取少量第 3 步中的溶液 ,滴加 溶液 ,溶液变蓝 ,证明海带 中含碘 . 解析 :Ⅰ.(1)金属活动性比 Al 弱的金属的氧化物可以与 Al 发生铝热反应 . (2)Al 能与 NaOH 溶 液反应 ,而铁不能与 NaOH 溶液发生反应 ,故可用 NaOH 溶液检验 Al 的存在 . Ⅱ.(1)灼烧操作需要酒精灯和坩埚 ,坩埚需要放在泥三角上 ,泥三角需要放在三脚架上 . (2) 加快溶解的方法宥搅拌和加热 ;灰烬中宥不溶物 ,故可采用过滤的方法分离 . (3)最合适的氧化 剂是能氧化 I -,而又不引入杂质离子 ,故选用过氧化氢 . (4)检验单质碘应用淀粉溶液 . 答案 :Ⅰ.(1)AD (2)氢氧化钠溶液 Ⅱ.(1)BDEF (2)用玻璃棒搅拌 ,加热 过滤 (3)D (4)淀粉 19.(10 分)已知 A、B、F 是家庭中常见的宥机物 ,E 的产量是石油化工发展水平的标志 ,F 是一 种常见的高分子材料 . 根据下面转化关系回答下列问题 : (1)操作⑥、操作⑦的名称分别爲 、 . (2)下列物质中沸点最高的是 . A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.重油 (3)在① ~⑤中属于取代反应的是 . (填序号 ) (4)写出结构简式 :A 、F . (5)写出反应③的离子方程式 : . (6)作爲家庭中常见的物质 F,它给我们带来了极大的方便 ,同时也造成了环境污染 ,这种环境污 染称爲 . 解析 :石油经过分馏可生产石油气、汽油、柴油等产品 ,而上述产品再经过高温裂解可制得乙 烯、 丙烯等化工产品 ,E 的产量是石油化工发展水平的标志 ,故 E 爲乙烯 ,则 F 爲聚乙烯 ,B 爲乙 醇. 由框图知 C 爲乙醇与酸 A 发生酯化反应生成的酯 ,且 A 爲家庭中常见宥机物 ,故 A 爲乙 酸,C 爲乙酸乙酯 ,其他 答案 :可依次推出 . 答案 :(1)分馏 裂解 (2)D (3)①②③ (4)CH 3COOH CH2—CH 2 (5)CH 3COOCH 2CH 3+OH - CH 3COO- +C2H5OH (6)“白色污染 ” 20.(12 分)海水中宥取之不尽的化学资源 ,从海水中可提取多种化工原料 . 如图是某工厂综合 利用海水资源的示意图 . 试回答下列问题 : (1)粗盐中含宥 Ca2+、Mg 2+、S 等杂质 ,精制后可得饱和 NaCl 溶液 . 精制过程中 ,通常在溶液中 依次加入过量的 BaCl2 溶液、 过量的 NaOH 溶液和过量的 Na2CO3 溶液 ,最后向溶液中加入盐 酸至溶液呈中性 . 写出加入盐酸后溶液中可能发生反应的离子方程式 : . (2)海水中提取食盐后的母液中含宥 K +、Na+、Mg 2+等. 从离子反应的角度考虑 ,向母液中加 入石灰乳的作用是 . (3) 海水中的镁元素处于 (填 “游离态 ”或 “化合态 ”),从海水中提取氯化镁的反应 (填“是 ”或 “不是 ”)氧化还原反应 ,用电解法冶炼金属镁的反应 (填“是 ”或 “不是 ”)氧化还 原反应 ,原因是 . (4) 电解熔融的氯化镁所得的镁蒸气冷却后即爲固体镁 ,可以冷却镁蒸气的气体氛围 爲 . A.H 2 B.CO 2 C.空气 D.O 2 解析 :粗盐提纯加入试剂的顺序及目的 :过量 BaCl2 溶液 (沉淀 S)→ 过量 NaOH 溶液 (沉淀 Mg 2+ )→过量 Na2CO3 溶液 (沉淀 Ca2+、Ba2+)→适量盐酸 (中和 Na2CO3 并调节溶液 pH). 答案 :(1)OH -+H + H 2O、 C+2H + H 2O+CO 2↑ (2)将 Mg 2+沉淀爲 Mg(OH) 2 (3)化合态 不是 是 该反应过程中元素的化合价发生了变化 (4)A 1 在一次踏青活动中，我认识了彩虹，一个皮肤很白的小美女。 她对自己的外形不太满意，一米六的身高，体重接近 130 斤。听说我是跑步爱好者，她马上加了我的微信，希望能跟我一起晨跑，锻炼出一个 好身材。我满口答应，承诺每天电话催她起床，到约定地点同跑。 第一天见面，彩虹让我眼前一亮：崭新的运动服、高束的马尾辫、箍在大臂上的手机袋，浑身上下都透着一股踌躇满志的精气神。 我开始跟她讲路线和跑步要领，她却摆摆手示意我“等一下”，让我先给她拍照。跑步的时候，她顺手拿着相机自拍，时而嘟嘴，时而眯眼， 有时也让我停下来帮她拍几张跳跃动作。 我以为她才开始跑步，有新鲜感，拍一次就会静心锻炼。殊不知，她竟然每天晨跑都要拍照，选不同的角度，拍各种各样的跑步姿势。 后来我才发现，她拍照是为了发朋友圈。她的朋友圈里，每天都有不同的跑步图片，配上 激励 的文字：“跑步者，加油”“跑向更远的地方， 看更美的风景”等等。 我觉得，有拍照片磨蹭的时间，还不如甩开膀子多跑几里路。一边跑，一边拍照修图，走走停停的，我真不知道这样的锻炼效果能好到哪里去。 果然，鸣锣开道般的跑步运动只 坚持 了半个月，她就以腿痛为由，再也不肯跑了。 她说自己真没出息。我心里暗笑：你不是没出息，你只是有点假努力。努力，不需要那么多仪式感。真正的努力，都是直接朝着目标前行，并 不需要做给任何人看。 2 前不久，堂嫂拿到了会计证。 堂嫂读书不多，按毕业证算来才初中学历。她一直很想跟外地打工的堂哥结束两地分居的日子，但苦于自己文化不高，又没特长，在外地不好 找工作，便想着考个会计证。 她拿到证书来报喜的时候，我很惊讶。因为她报考会计证的培训班就在我家附近，我居然一点消息都不知道！我问她为什么不告诉我们，至少 来市里培训可以住宿在我家， 学习 资料之类的我们也可以支持啊！ 堂嫂说，学习是她自己的事，没必要声张。再说，刚开始的时候也不知道能不能考过，别人太高的期待反而会造成压力。为期三个月的培训， 堂嫂学了两期才考过。 但睿智如堂嫂，认准了目标便一直默默努力，没有让外界因素干扰自己。真正的努力，往往都悄无声息。 3 太多的人，把努力当成了一种“人设”。 想做一件事情，还没动工，就敲锣打鼓；想达成一个目标，八字还没一撇，就高谈阔论。好像他们的努力，不是为了追求结果，而是为了把努 力的形式公布于众，像完成某种仪式。 如果喊着要努力的人，都可以扎扎实实下功夫，可能这世上的遗憾也会少很多。 很多时候，我们与牛人的差距，就是差那么一点脚踏实地的真努力。 真正的努力，是“富贵本无根，尽从勤里得”的踏实；是“读书破万卷，下笔如有神”的勤奋；是“欲穷千里目，更上一层楼”的精进。 真正的努力，都不喧嚣。只需要卷起袖子，行动起来。 1、《前世今生》 从前有个书生，和未婚妻约好在某年某月某日结婚。到那一天，未婚妻却嫁给了别人。书生受此打击， 一病不起。 这时，路过一游方僧人，从怀里摸出一面镜子叫书生看。书生看到茫茫大海，一名遇害的女子一丝不挂地躺在海滩上。路过一人， 看一眼， 摇摇头，走了。又路过一人，将衣服脱下，给女尸盖上，走了。再路过一人，过去，挖个坑，小心翼翼把尸体掩埋了。 僧人解释道， 那具海滩上的女尸，就是你未婚妻的前世。你是第二个路过的人，曾给过他一件衣服。她今生和你相恋，只为还你一个情。但 是她最终要报答一生一世的人，是最后那个把她掩埋的人，那人就是他现在的丈夫。书生大悟，病愈。 2、《小孩的心》 有一位单身女子刚搬了家，她发现隔壁住了一户穷人家，一个寡妇与两个小孩子。有天晚上，那一带忽然停了电，那位女子只好自己点起了蜡 烛。 没一会儿，忽然听到有人敲门。原来是隔壁邻居的小孩子，只见他紧张地问：“阿姨，请问你家有蜡烛吗？”女子心想：他们家竟穷到连蜡烛 都没有吗？千万别借他们，免得被他们依赖了！于是，对孩子吼了一声说：“没有！” 正当她准备关上门时，那穷小孩展开关爱的笑容说：“我就知道你家一定没有！”说完，竟从怀里拿出两根蜡烛，说：“妈妈和我怕你一个人 住又没有蜡烛，所以我带两根来送你。”此刻女子自责、感动得热泪盈眶，将那小孩子紧紧地抱在怀里。 3、《纯真的心》 有一个小镇很久没有下雨了，令当地农作物损失惨重，于是牧师把大家集合起来，准备在教堂里开一个祈求降雨的祷告会。人群中有一个小女 孩，因个子太小，几乎没有人看得到她，但她也来参加祈雨祷告会。 就在这时候，牧师注意到小女孩所带来的东西，激动地在台上指着她：“那位小妹妹很让我感动！”于是大家顺着他手指的方向看了过去。 牧师接着说：“我们今天来祷告祈求上帝降雨，可是整个会堂中，只有她一个人今天带着雨伞！”大家仔细一看，果然，她的座位旁挂了一把 红色的小雨伞；这时大家沉静了一下，紧接而来的，是一阵掌声与泪水交织的美景。 有时我们不得不说：小孩子其实一点都不小，他们其实很大！他们的爱心很大！他们的信心很大！ 4、《我们只不方便三小时》 那天跟老公幸运地订到了票回婆家，上车后却发现有位女士坐在我们的位子上，老公示意我先坐在她旁边的位子，却没有请这位女士让位。我 仔细一看，发现她右脚有一点不方便，才了解老公为何不请她让出位子。 他就这样从嘉义一直站到台北，从头到尾都没向这位女士表示这个位子是他的，下了车之后，心疼老公的我跟他说：“让位是善行，但从嘉义 到台北这么久，大可中途请她把位子还给你，换你坐一下。”老公却说：“人家不方便一辈子，我们就不方便这三小时而已。” 听到老公这么说，我相当感动，有这么一位善良又为善不欲人知的好老公，让我觉得世界都变得温柔许多。 心念一转，世界可能从此不同，人生中，每一件事情，都有转向的能力，就看我们怎么想，怎么转。我们不会在三分钟内 成功 ，但也许只要花 一分钟， 生命 从此不同。 5、《年迈夫妻住旅馆》 一个初春的夜晚，大家已经熟睡，一对年迈的夫妻走进一家旅馆，可是旅馆已经客满。 前台侍者不忍心深夜让这对老人再去找旅馆，就将他们引到一个房间：“也许它不是最好的，但至少你们不用再奔波了。” 老人看到整洁干净的屋子，就愉快地住了下来。 第二天，当他们要结账时，侍者却说：“不用了，因为你们住的是我的房间。祝你们旅途愉快！” 原来，他自己在前台过了一个通宵。老人十分感动说：“孩子，你是我见到过最好的旅店经营人。你会得到报答的。”侍者笑了笑，送老人出 门，转身就忘了这件事。 有一天，他接到一封信，里面有一张去纽约的单程机票，他按信中所示来到一座金碧辉煌的大楼。原来，那个深夜他接待的是一个亿万富翁和 他的妻子。富翁为这个侍者买下了一座大酒店，并深信他会经营管理好这个大酒店。 这就是著名的希尔顿饭店和他首任经理的传奇故事。 因果其实就在自己手中！高手在还没有明确人生的宏伟目标时，都是用心做好了当下的事情！ 人人都是服务员，伟大都是不断先从服务别人开始的，一个人服务别人的能力有多大，人生的成就就有多大！ 1、幸运，是另外一种实力 大家都说 C 是朋友中最幸运的女人——“幸运”是个感情复杂的词，一边带着赞叹和羡慕，另一边，多少有点实力不够意外胜出的腹诽。 尤其， C 其貌不扬，惯性思维是：幸运是美女的专属。 但是，她的确发展平顺，从基础文员做到副总经理；嫁了被人羡慕的老公，高、帅，还富，曾经是 C 公司的客户，当年身边围绕众多女性，最 终却选择了并不突出的 C；她还有几个不错的朋友，提起名字就让人眼前一亮。 C的收获，看上去远远超越了她的实力和付出，所以，人们议论她幸运的同时，还有一点窥探和好奇：这么好的运气，凭什么是她？ 多年朋友，我特别明白 C 为什么幸运。 很多年前的一天， 我去 C办公室找她下班一起健身， 赶上她老板也在等电梯， 我远远地望着老板的背影， 问她： 要迟一点走， 或者换走楼梯吗？ 和老板同梯是不是不太自在？ C说：为什么不和老板一趟电梯呢？ 于是，我们俩拎着健身包和老板同时乘电梯到 1 楼。 C落落大方主动和老板攀谈，一点没有普通员工的拘谨和扭捏，甚至普及了几个健身知识，还顺便聊起附近几家味道不错的餐馆，透露其中一 个是某重要客户的聚点。临别，老板亲切和我们道别。 只是，我没有想到，这个电梯里的老板后来成了 C 的贵人，给了她关键的提升机会。 很多人以为生命中的贵人是被隆重的仪式感安排好， 站在聚光灯下深情等待， 现实却是， ta 或许就在某个不起眼的角落， 在某个不经意的片段， 成年累月地观察和打量你，考虑成熟才会向你伸出点石成金的金手指。 所以，所谓幸运的人，都特别擅长把握稍纵即逝的机会。 C结婚前，我陪她去买婚鞋。 我知道她嫁了个特别抢手的男人，开玩笑问她紧张不紧张。她没有流露出嫁给高帅富的亢奋，幸福但也平静地说： 爱他和对他好这件事，是我在把自己过得不错的同时，努力创造机会发生的，但是，我并不把和他结婚作为人生终极目标，嫁不上就不能活。 我有能力把自己安顿好，他也很清楚我们在一起会有更好的将来，是 1＋1＞2，我们感情也合拍，生活也合拍，娶了我也是他的幸运啊。 什么是幸运？幸运的人都很清楚自己的底牌究竟在哪儿，只是别人看不见。 2、才华和见识，是被逼出来的 2000 多年前有一个特别幸运的丑女，叫钟无盐。 她丑到什么程度？臼头深目，长指大结，肥项少发，皮肤如漆，声如夜枭，让人望而却步。年过四十，不仅嫁不出去，还流离失所。 40 岁，古代当奶奶的年纪，史书的幽默或许在于，描绘一个丑得让人心惊胆战的女人，安慰其他女人，你看，她都能成，你凭什么成不了？ 奇丑的无盐，只能靠出类拔萃的聪明脱颖而出。 她鼓足勇气，跑到齐国首都临淄求见齐宣王，要为国效力，齐宣王哈哈大笑，问她有什么本事，她一本正经地说：大王，您太危险了。 然后，无盐搞了一套行为艺术，抬眼四顾、咬牙切齿、挥手抚膝。 大家愣住，问这是什么意思，无盐说：抬眼看烽火四周，秦兵不日必出函谷关；咬牙切齿是提醒大王不要阻断臣子劝谏的途径；挥手是劝说大 王去除奸臣，抚膝是建议大王不要修建奢侈的建筑。不深谋远虑，齐国怎能强大。 男人最欣赏帮助他事业的女人。 女人最爱慕给了她 爱情 的男人。 齐宣王意识到无盐对他的辅佐，居然娶了著名的丑女，在她的建议下励精图治，任用田忌、孙膑等大将，齐国成为实力最强的国家，临淄成为 战国时期文化中心。 于是，无盐成了史书里最幸运的女子。 可是，透过历史的烟尘，你或许可以看到无数其貌不扬的普通女孩，看似没有雄心，却最肯花时间和精力埋头做事。 别的女人花枝招展谈恋爱，她不着急，于是苦学；别的女人结婚生子油盐酱醋，她不焦虑，继续苦钻；别的女人琢磨怎么吸引和锁定男人，她 不被干扰，把用在男人身上的时间用在自己身上，才华和见识与日俱增。 幸运，有时是攒出来的。 才华和见识，有时是逼出来的。 积累到了一定程度，这些普通女孩爆发了，她们不仅赢得想要的生活，还赢得了理想的婚姻、友情和事业，可大多数人只看到她们瞬间闪耀的 幸运，想不起背后的努力与 坚持 。 3、她们不随便妥协，然后赢了 很多资深女神，都是在相当高龄的时候，才有了大众眼中的好归宿。 40 岁的舒淇嫁给了好朋友冯德伦，刘若英 45 岁当上妈妈，还有那个嫁给 了默多克的 59 岁美国超模杰莉·霍尔。 黄佟佟曾说，为什么那些被人视为“剩女”的好姑娘，最后嫁的都是男神？甚至，生活里那些迟迟不嫁以至于让亲朋好友都觉得欠她们一个男 朋友的女孩，有不少都嫁了青年才俊。 看上去是命好，其实是她们应得的，她们没有像很多人那样随便妥协，敢于和命运博弈，最后，她们赢了。 事业和爱情都一样，就像谁都想不到 51 岁的魔法教母 J。K。罗琳在写完《哈利波特》系列之后能成为“有史以来最成功的儿童文学作家”， 能从 600 英镑房租都付不起的租客，变成比英国女王还富有的女人。 所以，谁又是幸运的呢？ 那些美好，原本就属于你，区别在于，你是否敢于披荆斩棘，遇见神龙也不怕；你是否愿意眼观四方，撞了南墙及时回头；你是否能够知己知 彼，明白自己的底线和优势；你是否可以耐住寂寞，远离不适合自己的流俗。 我始终记得，陪 C选婚鞋的那天，她穿上鞋子站起来，微笑着说：我不是幸运，我只是敢争取自己应得的。 我觉得，她说的是真话。 敢争取自己应得的姑娘，活得都不会差。