非选择题标准练(二)[学生用书 P157(单独成册)]
1.(6 分)(2019·宁波选考适应性考试)A 是一种重要的化工原料,C、F 的分子式都为
C2H4O,F 是没有不饱和键的环状有机物,G 的分子式为 C2H6O2,G 中含有两个相同的官能
团,转化关系如图:
已知:同一碳原子上连接 2 个或 2 个以上—OH 是不稳定结构。
请回答:
(1)有机物 C 中含有的官能团名称是________。
(2)有机物 E 的结构简式是________。
(3)F→G 的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列说法正确的是________。
A.有机物 D 能使石蕊溶液变红
B.用新制碱性氢氧化铜悬浊液无法区分有机物 B、C、D 的水溶液
C.等物质的量的 A 和 B 分别完全燃烧消耗氧气的量相等
D.可用饱和碳酸钠溶液除去有机物 E 中混有的少量 B、D
解析:A 是一种重要的化工原料,由转化关系可知,A 可与水反应生成 B,且 B 可连续
氧化,则 B 为醇,结合 C 的分子式可推知 A 为 CH 2===CH2,B 为 CH3CH2OH,C 为
CH3CHO,D 为 CH3COOH,E 为 CH3COOCH2CH3;G 的分子式为 C2H6O2,且 G 中含有两
个相同的官能团,则 G 为 CH2OHCH2OH,F 的分子式为 C2H4O,且 F 是没有不饱和键的环
状有机物,结合已知信息,可推出 F 为 (1)C 为 CH3CHO,含有的官能团名
称为醛基。(4)D 为 CH3COOH,能使石蕊溶液变红,A 项正确;乙醇与新制碱性氢氧化铜悬
浊液不反应,乙酸可与新制碱性氢氧化铜悬浊液发生中和反应,使悬浊液变澄清,乙醛可与
新制碱性氢氧化铜悬浊液发生氧化还原反应生成砖红色沉淀,故可用新制碱性氢氧化铜悬浊
液进行区分,B 项错误;等物质的量的 CH2===CH2 和 CH3CH2OH 分别完全燃烧消耗氧气的
量相等,C 项正确;乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,而乙醇易溶于水,乙酸可与
碳酸钠反应,故可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙醇和乙酸,D 项正确。
答案:(1)醛基(1 分) (2)CH3COOCH2CH3(1 分)
(3)
(4)ACD(2 分)2.(6 分)为探究含结晶水的化合物 X(含四种元素,摩尔质量为 180 g·mol-1)的组成和性
质,某兴趣小组设计并完成如下实验:
请回答:
(1)黑色固体 Y 的化学式为________,气体 C 的电子式为________。
(2)晶体 X 隔绝空气受热分解的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据题给实验流程图,黑色固体 Y 经酸溶后加入 KSCN 溶液无明显变化,通入 Cl2
后溶液变成血红色,则黑色固体 Y 为 FeO,且 n(FeO)=0.150 mol;将混合气体通入足量澄
清石灰水中得到白色沉淀 A 和气体 B,气体 B 与足量 CuO 共热得到的气体 C 也能与足量澄
清石灰水反应产生白色沉淀 A,则气体 B 为 CO,气体 C 为 CO2,白色沉淀 A 为 CaCO3,
故化合物 X 含有的四种元素分别为 H、C、O、Fe,且 n(CO2)=n(CO)=0.150 mol,故 n(H2O)
=(27.0 g-10.8 g-0.150 mol×28 g·mol -1-0.150 mol×44 g·mol -1)÷18 g·mol -1=0.300
mol 。 n(X)∶n(FeO) ∶ n(CO) ∶ n(CO2) ∶ n(H2O) = 1∶1∶1 ∶ 1 ∶ 2 , 故 X 的 化 学 式 为
FeC2O4·2H2O。
答案:(1)FeO(2 分) (2 分)
(2)FeC2O4·2H2O =====△
隔绝空气FeO+CO ↑ +CO2 ↑ +2H2O(2 分)
3.(4 分)(2019·嘉兴选考教测)某学习小组按如图装置探究 NaHCO3 与 Na2O2 的性质,请
完成下列问题:
(1)装置 D 中 NaOH 溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(2)下列说法正确的是________。
A . 装 置 C 中 发 生 的 主 要 反 应 是 2Na2O2 + 2H2O===4NaOH + O2 ↑ ; 2Na2O2 +
2CO2===2Na2CO3+O2↑ B.反应结束时,先停止加热,再将 E 中导管移出水面
C.装置 E 中收集到的气体,可使带火星的木条复燃
(3)反应后,证明装置 A 中剩余固体中含有少量 NaHCO3 的方法是
___________________________________________________________________________
(要求写出相应的操作、现象及结论)。
解析:(1)装置 D 中 NaOH 溶液的作用是吸收未与 Na2O2 反应的 CO2。(2)水蒸气经过装
置 B 被除去,所以装置 C 中发生的主要反应是 CO2 与 Na2O2 的反应,A 项错误;反应结束
时,应先将 E 中导管移出水面,再停止加热,以防止倒吸,B 项错误;装置 E 中收集到的
气体主要是 CO2 与 Na2O2 反应产生的 O2,O2 可使带火星的木条复燃,C 项正确。
答案:(1)吸收(多余的)CO2(1 分)
(2)C(1 分)
(3)取适量反应后固体,加水溶解,滴加过量 BaCl2[或 Ba(NO3)2]溶液,充分反应后静置,
取上层清液滴加少量 NaOH 溶液,有白色沉淀生成,证明剩余固体中含 NaHCO3(2 分)
4.(4 分)已知:2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O。标准状况下,H2 与 Cl2 的混合气
共 2.24 L,光照充分反应后,用 NaOH 溶液充分吸收。
(1)消耗 NaOH 物质的量的最大值为________mol。
(2)如图,横坐标表示原混合气体中 H2 的体积分数,纵坐标表示充分反应后 NaCl 的物
质的量,请在图中画出 NaCl 的物质的量随 H2 的体积分数的变化图像。
解析:(1)当 n(Cl2)=0.10 mol 时,消耗的 NaOH 最多。根据 Cl2 与 NaOH 反应的化学方
程式可求出消耗 NaOH 的物质的量的最大值为 0.20 mol。(2)n(H2)+n(Cl2)=0.10 mol,当 H2
的体积分数为 50%,时,H2 与 Cl2 恰好完全反应生成 0.10 mol HCl,则 n(NaCl)=0.10 mol;
当 H2 的体积分数小于 50%时,n(HCl)=2n(H2),剩余的 n(Cl2)=0.10 mol-2n(H2),则 n(NaCl)
=2n(H2)+0.10 mol-2n(H2)=0.10 mol,所以当 H2 的体积分数小于 50% 时,得到 NaCl 的
物质的量始终为 0.10 mol;当 H2 的体积分数大于 50% 时,由于多余的 H2 与 NaOH 不反应,
故随着 H2 体积分数的增大,NaCl 的物质的量会减小,当 H2 的体积分数为 75%、100% 时,
NaCl 的物质的量分别为 0.05 mol、0 mol,据此可画出图像。
答案:(1)0.20(2 分)
(2)如图所示(2 分)5.(10 分)CO 和 CO2 的处理和利用是化学工业重要的课题。
(1)催化还原 CO2 是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,在适当的催化剂存在下,
可发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。在 830 ℃时,在催化剂存在下,0.1 mol CO2
和 0.1 mol H2 在恒温、容积恒定为 1 L 的密闭容器中发生上述反应,20 min 后达到平衡,
测得 CO2 的转化率为 50%,反应吸收的热量为 a kJ。
①可以判断该反应已经达到平衡的是________。
A.v(CO)=v(CO2)
B.断开 H—O 键的物质的量与断开 CO2 中 C===O 键的物质的量相同
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
②在第 25 min 时,保持温度不变,迅速往容器中再充入 0.1 mol H2,至第 50 min 时反
应重新达到平衡,请在图中画出从第 25 min 至第 60 min H2 的物质的量浓度随时间变化的曲
线。
③水煤气变换反应为 CO+H2OCO2+H2,在 830 ℃时,在催化剂存在下,0.1 mol CO
和 0.1 mol H2O(g)在恒温、容积恒定为 1 L 的密闭容器中发生上述反应,达到平衡时反应放
出的热量为 b kJ。请写出此反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)采用高温熔融混合碳酸盐 Li0.896Na0.625K0.479CO3 作为电解质,吸收并电解 CO2 制得无
定 形 碳 , 是 二 氧 化 碳 的 资 源 化 利 用 的 一 种 新 途 径 。 此 法 的 阴 极 的 电 极 反 应 式 为
_____________________________________________________________________________。
(3)一氧化碳经过一系列变化可以制得草酸。25 ℃时草酸(H2C2O4)的两步电离常数分别
为 Ka1=5.9×10-2、Ka2=6.4×10-5,已知水解平衡常数 Kh=Kw/Ka,请通过计算判断 KHC2O4
溶液的酸碱性:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
(必须写出过程)
解析:(1)①无论反应是否达到平衡状态,都有 v(CO)=v(CO2),A 项错误;1 mol CO2
中含有 2 mol C===O 键,1 mol H2O 中含有 2 mol H—O 键,故当断开 H—O 键的物质的量与
断开 C===O 键的物质的量相同时,说明正、逆反应速率相同,反应已达到平衡状态,B 项
正确;由于该反应中的物质全是气体,且容器容积不变,故无论反应是否达到平衡状态,混
合气体的密度均不变,C 项错误;由于反应物与生成物均为气体,且反应前后气体总物质的
量不变,故气体的平均相对分子质量始终不变,D 项错误。②由第一次达到平衡时的数据可
求得 K=1,设第二次达到平衡时转化的 H2 为 x mol,则达到平衡时 c(CO2)=(0.05-x) mol·L
-1,c(H2)=(0.15-x) mol·L -1,c(CO)=(0.05+x) mol·L -1,c(H2O)=(0.05+x) mol·L -1,代
入 K 的表达式中解得 x=0.016 7,则重新达到平衡时 c(H2)=(0.15-0.016 7) mol·L-1=0.133
3 mol·L-1。③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)按 0.1 mol CO2 和 0.1 mol H2 投料进行反应,
与水煤气变换反应按 0.1 mol CO 和 0.1 mol H2O(g)投料进行反应,达到平衡时,前者吸收的
热量与后者放出的热量相同,故水煤气变换反应的热化学方程式为 CO(g)+H2O(g)CO2(g)
+H2(g) ΔH=-20a kJ·mol-1 或 ΔH=-20b kJ·mol-1 或 ΔH=-10(a+b) kJ·mol -1。(2)
以高温熔融混合碳酸盐为电解质,吸收并电解 CO2 制备无定形碳的阴极反应式为 3CO2+4e
-===C+2CO2-3 。
答案:(1)①B(2 分) ②如图所示(2 分)
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-20a kJ·mol -1[或 ΔH=-20b kJ·mol -1
或 ΔH=-10(a+b) kJ·mol-1](2 分)
(2)3CO2+4e-===C+2CO2-3 (2 分)
(3)HC2O -4 的水解常数 Kh=
Kw
Ka1= 1 × 10-14
5.9 × 10-2≈1.7×10-13,Kh