德宏州2014-2015高一化学下学期第五次月考试卷(理科带解析)
一、选择题(本题包括19小题,每小题3分,共57分.每小题只有一个正确答案)
1.(3分)(2013春•东安区校级期末)元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是( )
A. 原子半径的周期性变化
B. 非金属性的周期性变化
C. 元素化合价的周期性变化
D. 原子核外电子排布的周期性变化
考点: 元素周期律的实质;元素周期律的作用.
专题: 元素周期律与元素周期表专题.
分析: 根据“结构决定性质”分析,元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是原子核外电子排布的周期性变化,原子核外电子排布的周期性变化决定了原子半径的周期性变化、元素化合价的周期性变化、金属性和非金属性的周期性变化.
解答: 解:元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是原子核外电子排布的周期性变化,原子核外电子排布的周期性变化决定了原子半径的周期性变化、元素化合价的周期性变化、金属性和非金属性的周期性变化.
故选:D.
点评: 本题考查了元素周期律的本质和内容,通过“结构决定性质”即可解答,题目难度不大.
2.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)下列是氧化还原也是吸热反应的是( )
A. 灼热的炭与二氧化碳反应
B. 铁和稀硫酸的反应
C. 氢氧化钡晶体的粉末和氯化铵晶体混合
D. 生石灰溶于水
考点: 氧化还原反应;吸热反应和放热反应.
分析: 常见的吸热反应有:Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应、大多数的分解反应、有碳参加的氧化还原反应等;在化学反应中有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应,以此来解答.
解答: 解:A.灼热的炭与CO2反应为吸热反应,且该反应中碳元素的化合价发生变化,则属于氧化还原反应,故A选;
B.铁与稀盐酸反应为放热反应,且该反应中铁元素的化合价升高,H元素的化合价降低,属于氧化还原反应,故B不选;
C.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,但该反应中各元素的化合价没有发生变化,故C不选;
D.生石灰溶于水与水反应生成氢氧化钙为放热反应,且该反应没有化合价变化,不属于氧化还原反应,故D不选;
故选A.
点评: 本题考查常见的吸热反应与放热反应及氧化还原反应,学生应注重归纳常见的吸热反应,并熟悉发生的化学反应中是否存在元素的化合价变化来解答即可,难度不大.
3.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)下列表示正确的是( )
- 15 -
A. CO2的比例模型: B. 铝原子的结构示意图:
C. 次氯酸的结构式:H﹣Cl﹣O D. NH3的电子式:
考点: 电子式、化学式或化学符号及名称的综合.
专题: 化学用语专题.
分析: A.比例模型表示原子的相对大小及原子连接顺序、空间结构;
B.铝原子的核电荷数为13,核外电子数为13,最外层为3个电子;
C.次氯酸的中心原子为氧原子,分子中不存在氢氯键;
D.氨气分子中存在3个氮氢键,氮原子最外层达到8电子稳定结构.
解答: 解:A.CO2的比例(填充)模型中,碳原子的原子半径大于氧原子,其正确的比例模型为:,故A错误;
B.铝原子的核电荷数=核外电子总数=13,其正确的原子结构示意图为:,故B错误;
C.次氯酸中氧原子与氯原子、氢原子之间分别形成1对共用电子对,正确的结构式为:H﹣O﹣Cl,故C错误;
D.氨气为共价化合物,其分子中存在3个氮氢键,其电子式为:,故D正确;
故选D.
点评: 本题考查了常见化学用语的判断,题目难度中等,涉及电子式、比例模型、原子结构示意图、结构式等知识,注意熟练掌握常见化学用语的概念及书写原则,试题培养了学生的规范答题能力.
4.(3分)(2015春•德宏州校级月考)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A. 生成物总能量一定低于反应物总能量
B. 放热反应在常温时即可发生,吸热反应必须加热才能发生
C. 反应物总能量高于生成物总能量的反应是吸热反应
D. 反应是吸热还是放热决定于断键时吸收的能量与成键时放出能量的相对大小
考点: 吸热反应和放热反应.
分析: A、化学反应过程中一定伴随能量变化,反应可以是放热反应或吸热反应;
B、反应放热还是吸热与反应条件无关,决定于反应物和生成物的能量高低;
C、放热反应实质是反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量;
- 15 -
D、根据断键时吸收的能量与成键时放出能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量.
解答: 解:A、化学反应过程中一定伴随能量变化,反应可以是放热反应或吸热反应,反应物能量可以高于生成物反应放热,反应物能量低于生成物,反应吸热反应,故A错误;
B、氯化铵与氢氧化钡反应吸热但不需要任何条件,铝热反应要在高温下才能进行,但属于发热反应,故B错误;
C、反应物的总能量高于生成物的总能量的反应属于放热反应,故C错误;
D、因断键时吸收的能量与成键时放出能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量,故D正确;
故选:D.
点评: 本题主要考查了化学反应中能量变化的原因,需要强调的是反应是吸热反应还是放热反应与反应的条件无关.
5.(3分)(2015春•枣阳市期末)以下说法正确的是( )
A. 金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
B. 原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C. 非金属元素间只能形成共价键
D. 共价化合物内部可能有极性键和非极性键
考点: 离子化合物的结构特征与性质;化学键;共价键的形成及共价键的主要类型.
分析: A.金属元素和非金属元素可能形成共价键;
B.相邻原子或离子之间相互作用力称为化学键;
C.非金属元素之间可能形成离子键;
D.同种非金属元素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极性键,只含共价键的化合物是共价化合物.
解答: 解:A.金属元素和非金属元素可能形成共价键,如氯化铝,故A错误;
B.相邻原子或离子之间相互作用力称为化学键,相互作用力饱和吸引力和排斥力,故B错误
C.非金属元素之间可能形成离子键,如铵盐,故C错误;
D.同种非金属元素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极性键,只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物内部可能有极性键和非极性键,故D正确;
故选D.
点评: 本题考查化学键,侧重考查基本概念,明确物质的构成微粒及微粒之间作用力即可解答,采用举例法分析解答,易错选项是C.
6.(3分)(2013•浙江校级模拟)在光照条件下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是( )
A. CH3Cl B. CH2Cl2 C. CCl4 D. HCl
考点: 甲烷的化学性质.
专题: 有机物的化学性质及推断.
分析: 由CH4与Cl2发生取代反应的化学方程式可以知道,每生成1mol卤代烃,可生成1molHCl,CH4与Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成.
解答: 解:由CH4和氯气发生取代反应的化学方程式可以知道,每生成1mol卤代烃,可生成1molHCl,由于CH4和Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成,不要错误地认为n
- 15 -
(CH4):n(Cl2)=1:1,则按下式进行反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,不再发生其它反应,其实,该反应一旦发生,生成的CH3Cl与Cl2发生“连锁”反应.
故选D.
点评: 本题考查甲烷的性质,题目难度不大,在CH4和Cl2的取代反应中可生成四种有机取代产物,同时也生成无机产物HCl.在解此题时往往忽略HCl.由于CH4的四种取代反应中都有HCl生成,无论哪一种取代产物多,都生成HCl,因此生成的HCl量最多.
7.(3分)(2013春•永昌县校级期末)等物质的量的下列有机物完全燃烧,生成CO2的量最多的是( )
A. CH4 B. C2H6 C. C3H6 D. C6H6
考点: 化学方程式的有关计算.
专题: 烃及其衍生物的燃烧规律.
分析: 等物质的量的下列有机物完全燃烧,根据碳原子守恒确定生成二氧化碳的量最多的物质.
解答: 解:根据这几种物质的化学式知,等物质的量的这几种物质,苯中碳原子的物质的量最多,根据碳原子守恒知,生成二氧化碳的量从大到小的顺序是C6H6>C3H6>C2H6>CH4,
故选:D.
点评: 本题考查了生成物物质的量的计算,根据碳原子守恒来分析解答即可,难度不大.
8.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)已知A、B、C、D的原子序数都不超过18,它们的离子aA2+、bB+、cC2﹣、dD﹣均具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A. 原子序数:a>b>c>d
B. 离子半径:A2+>B+>C2﹣>D﹣
C. 单质还原性:B>A,单质氧化性:D>C
D. 离子还原性:C2﹣>D﹣,离子氧化性:B+>A2+
考点: 原子结构与元素周期律的关系.
分析: 短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC2﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构,所以有:a﹣2=b﹣1=c+2=d+1,原子序数:a>b>d>c,结合电荷可推知A为Mg,B为Na,C为O,D为F.
A.由a﹣2=b﹣1=c+2=d+1,则原子序数:a>b>d>c;
B.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小;
C.金属性越强,单质还原性越强,非金属性越强,单质氧化性越强;
D.非金属性越强,阴离子还原性越弱,金属性越强,阳离子氧化性弱.
解答: 解:短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC2﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构,所以有:a﹣2=b﹣1=c+2=d+1,原子序数:a>b>d>c,结合电荷可推知A为Mg,B为Na,C为O,D为F.
A.由a﹣2=b﹣1=c+2=d+1,则原子序数:a>b>d>c,故A错误;
B.aA2+、bB+、cC2﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,核电荷数a>b>d>c,所以离子半径C2﹣>D﹣>B+>A2+,故B错误;
C.金属性B>A,故单质还原性B>A,非金属性D>C,故单质氧化性D>C,故C正确;
D.非金属性D>C,故离子还原性:C2﹣>D﹣,金属性B>A,离子氧化性:B+<A2+,故D错误,
故选:C.
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点评: 本题考查位置结构性质的相互关系及应用,清楚元素周期律的递变规律是解答该题的关键,可以不需要明确具体的元素,难度不大.
9.(3分)(2014春•库尔勒市校级期末)下列分子只表示一种物质的是( )
A. C3H7Cl B. C3H8 C. C5H12 D. C4H10
考点: 同分异构现象和同分异构体.
专题: 同分异构体的类型及其判定.
分析: 分子式只能表示一种物质,就是说它不存在同分异构体,同分异构体是分子式相同,但结构不同的化合物,根据是否存在同分异构体判断正误.
解答: 解:A、C3H7Cl存在同分异构体:CH3CH2CH2Cl,CH3CHClCH3,所以不能只表示一种物质,故A不符合;
B、C3H8为丙烷,只有一种结构不存在同分异构体,所以能只表示一种物质,故B符合;
C、C5H12存在同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH3、C(CH3)4,所以不能只表示一种物质,故C不符合;
D、C4H10存在同分异构体:CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3、,所以不能表示一种物质,故D不符合;
故选:B.
点评: 本题考查同分异构体书写,难度较小,旨在考查学生对基础知识的理解与掌握.
10.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)下列事实中能证明某化合物中一定是离子化合物的是( )
A. 可溶于水 B. 含有金属元素
C. 水溶液可导电 D. 熔融状态能导电
考点: 离子化合物的结构特征与性质.
专题: 化学键与晶体结构.
分析: 熔融状态下能导电的化合物中一定含有阴阳离子,由阴阳离子构成的化合物为离子化合物,据此分析解答.
解答: 解:A.可溶于水的化合物不一定是离子化合物,如氨气,故A错误;
B.含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝,故B错误;
C.水溶液能导电的化合物不一定是离子化合物,如氯化氢、硫酸等,故C错误;
D.熔融状态能导电的化合物中一定含有阴阳离子,由阴阳离子构成的化合物为离子化合物,所以一定是离子化合物,故D正确;
故选D.
点评: 本题考查离子化合物和共价化合物判断,侧重考查基本概念,只有离子化合物在熔融状态下能导电,注意不能根据溶解性、水溶液导电性、是否含有金属元素判断离子化合物,为易错点.
11.(3分)(2014春•潍坊期中)月球土壤中吸附着数百万吨的He,每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量.下列关于He的说法正确的是( )
- 15 -
A. He原子核内含有2个中子
B. He原子核内含有3个质子
C. He原子核外有3个电子
D. He和He是两种不同的核素
考点: 核素.
专题: 原子组成与结构专题.
分析: 元素符号的左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数,中子数=质量数﹣质子数,质子数=核外电子数;具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素.
解答: 解:A、He的质子数为2,质量数为3,中子数=3﹣2=1,故A错误;
B、He的质子数为2,故B错误;
C、He的质子数为2,核外电子数=质子数=2,故C错误;
D、He和He含有的质子数均为2,中子数分别为1、2,是两种不同的核素,故D正确;
故选:D.
点评: 本题主要考查了原子符号的含义、核素的概念,题目难度不大,明确概念是解答本题关键.
12.(3分)(2015春•德宏州校级月考)下列各物质具有正四面体结构的是( )
①金刚石 ②二氧化碳 ③甲烷 ④四氯化碳.
A. ①②③ B. ①③④ C. ③④ D. 全部
考点: 判断简单分子或离子的构型.
专题: 化学键与晶体结构.
分析: 具有正四面体结构的物质中,中心原子价层电子对个数是4,且不含孤电子对,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a﹣xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数.
解答: 解:①金刚石中每个碳原子和四个碳原子形成共价键,所以其价层电子对个数是4,为正四面体结构,故正确;
②二氧化碳分子中碳原子价层电子对个数=2+(4﹣2×2)=2,所以分子为直线形分子,故错误;
③甲烷分子中碳原子价层电子对个数=4+(4﹣4×1)=4,且不含孤电子对,所以为正四面体结构,故正确;
- 15 -
④四氯化碳分子中碳原子价层电子对个数=4+(4﹣4×1)=4,且不含孤电子对,所以为正四面体结构,故正确;
故选B.
点评: 本题考查了微粒空间构型的判断,根据价层电子对互斥理论来分析解答,注意金刚石结构,难度中等.
13.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)已知原子序数为a的ⅡA族元素X和原子序数为b的ⅢA族元素Y位于元素周期表中同一周期,下列的量值关系不正确的是( )
A. a=b﹣1 B. a=b﹣11 C. b=a+25 D. b=a+30
考点: 元素周期表的结构及其应用.
专题: 元素周期律与元素周期表专题.
分析: 同周期的ⅡA族元素、ⅢA族元素若在短周期为相邻;在四、五周期,中间有10个纵行;在五、六周期应注意存在镧系和锕系,以此来解答.
解答: 解:A、若为短周期,ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差1,即a=b﹣1,故A正确;
B、若元素在四、五周期,中间有10个纵行,ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差11,即a=b﹣11,故B正确;
C、若元素在五、六周期,中间有10个纵行,且存在镧系(14种元素)和锕系,ⅡA族元素、ⅢA族元素的原子序数相差25,即b=a+25,故C正确;
D、由以上分析可知,无论元素在短周期还是长周期,都不存在b=a+30,故D错误;
故选D.
点评: 本题考查同周期元素的原子序数的关系,明确元素周期表的结构及族的位置是解答本题的关键,难度不大.
14.(3分)(2012•崇明县二模)如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶气体是( )
①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2.
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
考点: 氯气的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响.
专题: 卤族元素;氮族元素.
分析: 氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体,氯化氢易溶于水,二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸,其它两组气体在光照下不反应.
解答: 解:①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故①错误;
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②氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体,氯化氢易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②正确;
③二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③正确;
④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④错误.
故选:D.
点评: 本题考查气体的性质,题目难度不大,学习中注意基础知识的积累.
15.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)X、Y、Z、W、U是分别位于短周期的元素,原子序数依次递增.X与W位于同一主族,Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Z、W、U原子的最外层电子数之和为13.Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃.下列说法正确的是( )
A. W的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸
B. M原子核内比X多一个质子,M的气态氢化物的水溶液能溶解Z的氧化物
C. U单质可以溶解于X和U形成的化合物中
D. Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序:Y>Z>U
考点: 原子结构与元素周期律的关系.
专题: 元素周期律与元素周期表专题.
分析: X、Y、Z、W、U是分别位于短周期的元素,原子序数依次递增.Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,则Z为Al;W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,其原子序数至少大于4,W只能处于第三周期,最外层电子数为4,则W为Si;X与W位于同一主族,则X为C元素;Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃,可推知Y为Mg;Z、W、U原子的最外层电子数之和为13,U原子最外层电子数=13﹣3﹣4=6,结合原子序数可知,U为S元素,据此解答.
解答: 解:X、Y、Z、W、U是分别位于短周期的元素,原子序数依次递增.Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,则Z为Al;W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,其原子序数至少大于4,W只能处于第三周期,最外层电子数为4,则W为Si;X与W位于同一主族,则X为C元素;Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃,可推知Y为Mg;Z、W、U原子的最外层电子数之和为13,U原子最外层电子数=13﹣3﹣4=6,结合原子序数可知,U为S元素,
A.二氧化硅不能与水反应生成硅酸,故A错误;
B.M原子核内比X(碳元素)多一个质子,则M为N元素,其气态氢化物氨气的水溶液为溶解,不能溶解氧化铝,故B错误;
C.硫单质易溶于二氧化硫,故C正确;
D.电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径S2﹣>Mg2+>Al3+,故D错误,
故选C.
点评: 本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,难度中等,注意对基础知识的全面掌握.
16.(3分)(2015春•德宏州校级月考)苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
- 15 -
①苯不能使KMnO4酸性溶液褪色;
②苯中的碳碳键的键长均相等;
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷;
④苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色.
A. ②③④ B. ①③④ C. ①②④ D. ①②③
考点: 苯的结构.
专题: 有机化学基础.
分析: ①依据苯的性质判断苯的结构,高锰酸钾溶液具有强氧化性,遇到含双键或三键等不饱和键的物质会褪色分析;
②依据苯分子中的氢原子,分析碳原子的不饱和程度,判断苯分子中的碳碳键完全相同;
③依据与氢气发生加成反应是不饱和键的性质分析;
④根据碳碳单键和双键的性质判断,单键可以反应取代反应.双键可以反应加成反应.
解答: 解:①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故①正确;
②苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故②正确.
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,不能证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故③错误;
④苯在FeBr3存在下同液溴可发生取代反应,生成溴苯,苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故④正确;
所以①②④可以作为苯分子中不存在单、双键交替排列结构的证据.
故选C.
点评: 本题考查苯的结构与性质,难度不大,综合性较大,要求知识掌握全面,能运用知识分析和解决问题,重在能力的考查.
17.(3分)(2015春•德宏州校级月考)下列有机物命名中,正确的是( )
A. 2,4﹣二甲基丁烷 B. 2,3,3﹣三甲基丁烷
C. 2﹣乙基戊烷 D. 2,3﹣二甲基戊烷
考点: 有机化合物命名.
专题: 有机化学基础.
分析: 烷烃命名原则:
①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;
②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;
③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;
④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;
⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.
解答: 解:A.主链不是最长,应为2﹣甲基戊烷,故A错误;
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B.2,3,3﹣三甲基丁烷不符合编号之和最小的原则,正确名称为:2,2,3﹣三甲基丁烷,故B错误;
C.主链不是最长,应为3﹣甲基己烷,故C错误;
D.符合命名规则,故D正确.
故选D.
点评: 本题考查了有机物系统命名判断,题目难度不大,注意主链选择,起点编号原则,名称书写的规范方法.
18.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)常温常压下,将盛有20mL NO2和O2的混合气体的大试管倒立在水槽中,水面上升至一定位置后不再变化,此时还有3mL气体,则原混合气体中的NO2的体积可能是( )
A. 17.8 mL B. 14.8 mL C. 12.6 mL D. 12.4 mL
考点: 氮的氧化物的性质及其对环境的影响;化学方程式的有关计算.
分析: NO2和O2混合气体与反应可能的反应式有:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据反应的方程式有讨论的方法计算.
解答: 解:可能发生的反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体为NO或氧气,
若为氧气,则参加反应的气体为20mL﹣3mL=17mL,根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,可知参加此反应的NO2的体积为17ml×=13.6mL;
若剩余气体为NO气体,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,可知过量的NO2为3×3mL=9mL,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为20mL﹣9mL=11mL,则反应消耗的二氧化氮为11mL×=8.8mL,则原混合气体中的NO2的体积为8.8+9=17.8mL,故选A.
点评: 本题考查方程式的有关计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,难度中等,注意利用原子守恒进行的计算.
19.(3分)(2015春•鹤岗校级期中)一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为:5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A. 5:3 B. 5:4 C. 1:1 D. 3:5
考点: 氧化还原反应;氧化还原反应的计算.
分析: 在5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,氮元素由铵根中﹣3价升高为0价,被氧化;氮元素由硝酸根中+5价降低为0价,被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,根据电子转移守恒,判断被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比.
解答: 解:在5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,氮元素由铵根中﹣3价升高为0价,被氧化,
氮元素由硝酸根中+5价降低为0价,被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,
根据电子转移守恒,可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为(5﹣0):[0﹣(﹣3)]=5:3.
故选A.
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点评: 本题考查氧化还原反应基本概念与计算,题目难度中等,关键根据化合价变化判断氧化剂与还原剂,再根据电子转移守恒判断被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比.
二.填空题(本题包括5小题,共43分)
20.(5分)(2013春•永顺县校级期末)有下列各组物质:
A.O2和O3
B.12C和13C
C.CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH3和
D.和
E.甲烷和庚烷
(1) B 组两物质互为同位素;(2) A 组两物质互为同素异形体;
(3) E 组两物质属于同系物;(4) C 组两物质互为同分异构体;
(5) D 组中两物质是同一物质.
考点: 芳香烃、烃基和同系物;同位素及其应用;同素异形体;同分异构现象和同分异构体.
专题: 同系物和同分异构体.
分析: 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物;分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体;质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,同位素必须原子;同一元素形成的不同单质称同素异形体,同素异形体必须是单质;根据定义分析判断.
解答: 解:A、氧气和臭氧是氧元素的不同单质,所以是同素异形体.
B、12C和13C都是碳元素的不同原子,所以是同位素.
C、丁烷和2﹣甲基丙烷的分子式相同,但结构不同,所以是同分异构体.
D、二氯甲烷在四面体结构,所以二氯甲烷只有一种,故两物质是同一物质.
E、甲烷和庚烷是结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的物质,所以互称同系物.
故答案为:(1)B;(2)A;(3)E;(4)C;(5)D.
点评: 本题考查了同系物、同位素等概念,难度不大,注意这几个概念的区别.
21.(9分)(2015春•德宏州校级月考)在一定条件下,乙烷和乙烯都能制备氯乙烷(C2H5Cl).试回答:
(1)用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl ,该反应的类型是 取代反应 ;
(2)用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是 C2H4+HCl→C2H5Cl ,该反应的类型是 加成反应 ;
(3)上述两种制备氯乙烷的方法中, 第(2)种 方法好.原因是 方法产量高,无副产物 .
考点: 有机化学反应的综合应用.
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专题: 有机反应.
分析: (1)根据烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应得到卤代烃;
(2)根据烯烃与卤化氢能发生加成反应得到卤代烃;
(3)根据产物是否纯净来解答.
解答: 解:(1)因烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应得到卤代烃,所以用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,故答案为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应;
(2)因烯烃与卤化氢能发生加成反应得到卤代烃,所以用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,故答案为:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl;加成反应;
(3)由乙烷与氯气在光照条件下发生反应得到的产物有:一氯乙烷,1,1﹣二氯乙烷,1,2﹣二氯乙烷,1,1,2﹣三氯乙烷,1,1,2,2﹣四氯乙烷,1,1,1,2﹣四氯乙烷,1,1,1,2,2﹣五氯乙烷,六氯乙烷和氯化氢,产物不唯一,而乙烯和卤化氢能发生加成反应得到氯乙烷,产物只有一种,
故答案为:第(2)种; 方法产量高,无副产物.
点评: 本题考查了有机物的制备和方案的评价,题目难度不大,注意对有机物结构和性质的掌握.
22.(4分)(2015春•鹤岗校级期中)将32g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2的混合气体标准状况下的体积为11.2L,请回答
(1)NO2的体积为 5.6 .
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmL n mol•L﹣1 的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为 mol•L﹣1.
考点: 化学方程式的有关计算.
专题: 计算题.
分析: 发生Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,n(Cu)==0.5mol,混合气体物质的量为=0.5mol,结合电子、原子守恒计算.
解答: 解:n(Cu)==0.5mol,混合气体物质的量为=0.5mol,
(1)设NO和NO2的物质的量分别为x、y,由电子、原子守恒可知,,解得x=0.25mol,y=0.25mol,
则标况下,NO的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,NO2的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
故答案为:5.6;
(2)恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,由N原子守恒可知,原硝酸的物质的量为0.5mol+aV×10﹣3mol,则原硝酸溶液的浓度为mol/L,
故答案为:.
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点评: 本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握发生的氧化还原反应及电子、原子守恒为解答的关键,侧重守恒法计算及分析计算能力的综合考查,题目难度不大.
23.(12分)(2015春•鹤岗校级期中)原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族.
(1)用电子式表示X与W组成的化合物的形成过程
(2)由X与Z组成的某化合物,常用于杀菌消毒,则该化合物的结构式为 H﹣O﹣O﹣H
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液不能与铜反应、浓溶液能与铜反应,该反应的化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)由X、Y、Z、W四种元素构成化合物A
①已知l mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体.写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式 NH4++OH﹣H2O+NH3↑
②又知A既能与盐酸反应,又能与氯气反应,写出A与氯水反应的离子方程式: SO32﹣+Cl2+H2O=SO42﹣+2Cl﹣+2H+
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,1mol B中含有6mol结晶水,对化合物物B进行如下实验:
取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解则B的化学式为 (NH4)2Fe(SO4)2•6H2O .
考点: 位置结构性质的相互关系应用.
分析: 原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,原子序数Y<Z<W,则三者的相对位置为,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+1,W的原子序数为a+9,所以a+a+1+a+9=32﹣1,解得:a=7,故Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,据此结合元素周期律知识进行解答.
解答: 解:原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,原子序数Y<Z<W,则三者的相对位置为,设Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+1,W的原子序数为a+9,所以a+a+1+a+9=32﹣1,解得:a=7,故Y为N元素,Z为O元素,W为S元素,
(1)X和W组成的化合物为硫化氢,H2S为共价化合物,分子中存在两个H﹣S键,用电子式表示其形成过程为:,
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故答案为:
(2)由X与Z组成的化合物,常用于杀菌消毒,该化合物为双氧水,双氧水的结构式为:H﹣O﹣O﹣H,
故答案为:H﹣O﹣O﹣H;
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液不能与铜反应、浓溶液能与铜反应,该强酸为硫酸,铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)①由氢、氮、氧、硫组成的离子化合物可能为硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等,1 mol生成气体2 mol说明一分子这种离子化合物中含有2分子铵根离子,铵根离子与氢氧根离子反应方程式为NH4++OH﹣H2O+NH3↑,
故答案为:NH4++OH﹣H2O+NH3↑;
②此种化合物与氯气反应说明为亚硫酸根离子,故此种化合物为亚硫酸铵,与氯气反应的离子方程式为②SO32﹣+Cl2+H2O=SO42﹣+2Cl﹣+2H+,
故答案为:SO32﹣+Cl2+H2O=SO42﹣+2Cl﹣+2H+;
(5)B中含有氢、氮、氧、硫、铁五种元素,取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体.过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色,说明B中有亚铁离子和铵根离子,B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解,说明有硫酸根离子,1mol B中含有6mol结晶水,说明B带六个结晶水,由相对分子质量为392可知分子式只能为(NH4)2Fe (SO4)2•6H2O,
故答案为:(NH4)2Fe (SO4)2•6H2O.
点评: 本题考查了位置、结构与性质的关系,题目难度中等,利用原子序数关系来判断元素的种类为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系,试题侧重考查学生的分析、理解能力.
三、实验题(共13分)
24.(13分)(2015•衡南县二模)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应.
回答下列问题:
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(1)A中加入的物质是 固体NH4Cl和Ca(OH)2 发生反应的化学方程式是 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)B中加入的物质是 碱石灰 ,其作用是 除去氨气中的水蒸气
(3)实验时在C中观察到得现象是 黑色粉末逐渐变为红色 发生反应的化学方程式是 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu ;
(4)实验时在D中观察到得现象是 出现无色液体 D中收集到的物质是 氨水 检验该物质的方法和现象是 用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝 .
考点: 氨的制取和性质.
专题: 氮族元素.
分析: 根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,所以A处是产生氨气的反应,用氯化铵和氢氧化钙来制取氨气,氨气中混有水蒸气,用碱石灰干燥,氨气易液化,极易吸收水成为氨水,氨水具有碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝.
解答: 解:(1)根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,可知A中加入的是氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,加热来制取氨气,发生反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+2H2O,
故答案为:固体NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)制得的氨气中含有杂质水,可以用碱石灰来吸收,故答案为:碱石灰;除去氨气中的水蒸气;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,黑色粉末逐渐变为红色,
故答案为:黑色粉末逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;
(4)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,具有氨气分子和结晶水的成分,氨水可以使使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝,
故答案为:出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝.
点评: 本题考查学生氨气的实验室制法、干燥以及氨气的还原性方面的知识,结合实验来考查,增加了难度.
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