1. 金屬材料在日常生活、生產中有著廣泛的運用,下列關于金屬的說法正確的是
A. 工業(yè)上金屬Mg、Al都是用電解熔融氯化物制得的
B. 合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同
C. 鎂、鐵、鉻、錳等金屬都可以用鋁熱法制得
D. 冶煉金屬時,必須加入一種物質作為還原劑
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯化鋁為共價化合物,熔融狀態(tài)不導電,無法電解,一般電解熔融氧化鋁制取鋁單質,故A錯誤;
B.合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能,如合金的熔沸點一般低于其成分金屬,故B正確;
C.鎂的活潑性比鋁強,無法用鋁還原得到,故C錯誤;
D.冶煉金屬時,不一定需要還原劑,如電解法制取金屬單質時不需要加還原劑,故D錯誤;
綜上所述答案為B。
2. 下列溶液中,一定能大量共存的離子組是
A. 堿性溶液:B. 能溶解的溶液:
C. 使酚酞變紅的溶液:D. 含有的溶液:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.堿性溶液中與鐵離子產生氫氧化鐵沉淀,不能共存,A錯誤;
B.能溶解Al2O3的溶液,可能為酸性,也可能為堿性, 所提供的幾種離子在酸性溶液中可以共存,堿性溶液中與鎂離子產生氫氧化鎂沉淀,不能共存,B錯誤;
C.使酚酞變紅的溶液呈堿性,K+、Na+、OH-、Cl-不發(fā)生反應,可以大量共存,C正確;
D.含有NaHSO4的溶液電離出H+,溶液顯酸性, ClO?與H+生成弱電解質HClO,且Fe2+、ClO-能發(fā)生氧化還原反應,不能共存,D錯誤;
故答案為:C。
3. 化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖所示為和反應生成過程中的能量變化,下列說法正確的是
A. 1ml和1ml反應吸收的能量為180kJ
B. 1ml和1ml具有的總能量大于2ml具有的總能量
C. 在1L的密閉容器中發(fā)生此反應,10min內減少了1ml,因此10min內的平均反應速率為
D. NO是一種酸性氧化物,且能與直接反應生成
【答案】A
【解析】
【詳解】A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反應熱為:,1ml N2(g) 和1ml O2(g) 反應吸收的能量為180kJ,A正確;
B.該反應為吸熱反應,故反應物的總能量低于生成物的總能量,B錯誤;
C.在1L的密閉容器中發(fā)生此反應,10min內 N2(g)減少了1ml,因此10min內的平均反應速率為 ,方程式中化學計量數之比為反應速率之比,故v(NO)=2v(N2)=0.2ml/(L?min) ,C錯誤;
D.NO不是酸性氧化物,D錯誤;
故選A。
4. 一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入0.4mlNH3和0.5mlO2發(fā)生反應4NH3(g)+5O2(g) ?4NO(g)+6H2O(g)。4min后,NO的濃度為0.06ml·L-1下列有關說法錯誤的是
A. 4min內,用NO表示的反應速率為0.015ml·L-1·min-1
B. 4min末,NH3的濃度為0.28ml·L-1
C. 0~4min內,生成的水的質量為3.24g
D. 0~4min內,O2的物質的量減少了0.15ml
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A.4min內,用NO表示的反應速率為 0.015ml·L-1·min-1,故A正確;
B.4min后,NO的濃度為0.06ml·L-1,則反應生成NO的物質的量是0.12ml,反應消耗0.12ml NH3,所以4min末,NH3的濃度為ml·L-1,故B錯誤;
C.4min后,NO的濃度為0.06ml·L-1,NO的物質的量是0.12ml,0~4min內,生成水的物質的量的是,水的質量為0.18ml×18g/ml=3.24g,故C正確;
D.0~4min內,生成NO的物質的量是0.12ml,則O2的物質的量減少了0.15ml,故D正確;
選B。
5. 某電池的工作原理如圖所示,陰離子交換膜只允許陰離子通過,總反應為:,下列說法正確的是
A. 石墨為電池負極B. 電子由Zn電極經外電路流向石墨電極
C. Zn極發(fā)生還原反應D. 電池工作時,H2O2被氧化
【答案】B
【解析】
【分析】從圖中可以看出,右側Zn電極為負極,左側石墨電極為正極。
【詳解】A.由分析可知,左側石墨電極為原電池的正極,A不正確;
B.原電池工作時,電子由負極沿導線流入正極,則電子由Zn電極經外電路流向石墨電極,B正確;
C.Zn極為負極,Zn失電子發(fā)生氧化反應,C不正確;
D.電池工作時,正極發(fā)生反應H2O2+2H++2e-=2H2O,H2O2得電子被還原,D不正確;
故選B。
6. 分析如圖所示的四個原電池裝置,其中結論正確的是
A. ①②中Mg作為負極,③④中Fe作為負極
B. ②中Mg作為正極,電極反應式為
C. ③中Fe作為負極,電極反應式為
D. ④中Cu作為正極,電極反應式為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.Mg和氫氧化鈉不反應,鋁和氫氧化鈉反應,所以②中Mg作為正極、鋁作負極;鐵遇濃硝酸鈍化,③中Cu作負極、Fe作正極,故A錯誤;
B.②中Mg和氫氧化鈉不反應,鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,Mg作為正極,正極反應式為,故B正確;
C.鐵遇濃硝酸鈍化,③中Cu作負極、Fe作正極,正極反應式為,故C錯誤;
D.鐵的活潑性大于Cu,④中Fe作負極、Cu作為正極,正極反應式為,故D錯誤;
選B。
7. 下列說法不正確的是
A. 濃硝酸、硝酸銀、氯水均用棕色試劑瓶保存
B. 氨氣能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅
C. 硝酸與FeO反應生成,表明硝酸具有氧化性
D. 等量的銅與足量完全反應,硝酸的濃度越大,消耗的越多
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 濃硝酸、硝酸銀、氯水都見光易分解,均用棕色試劑瓶保存,故A正確;
B. 氨氣屬于堿性氣體,不能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,故B錯誤;
C. 硝酸與FeO反應生成,亞鐵離子被氧化為三價鐵離子,表明硝酸具有氧化性,故C正確;
D. 3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,1ml Cu消耗ml的稀硝酸,1ml Cu消耗4ml的濃硝酸,則硝酸的濃度越大,消耗的越多,故D正確;
答案選B。
8. 將14g銅銀合金與足量的HNO3反應,放出的氣體與標準狀況下體積為1.12L的O2混合后再通入水中,恰好全部吸收,則合金中銅的質量為
A. 4.8gB. 3.2g
C. 6.4gD. 10.8g
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】銅、銀與硝酸反應生成硝酸銅、硝酸銀與氮的氧化物,氮的氧化物與氧氣、水反應生成硝酸,縱觀整個過程,金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子,n(O2)==0.05ml,設Cu、Ag的物質的量分別為x、y,則:根據質量列方程:x×64g/ml+y×108g/ml=14g,根據電子守恒列方程:2x+1×y=0.05ml×4,解得:x=0.05ml;y=0.1ml ,m(Cu)=0.05ml×64g/ml=3.2g,故選B。
【點睛】本題考查混合物計算、氧化還原反應的有關計算,根據始態(tài)終態(tài)法判斷金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子是關鍵,注意氧化還原反應中守恒思想的運用。
9. 下列有關氮及其化合物的說法,錯誤的是
①足量鐵與稀硝酸反應生成,硝酸將氧化為
②銨鹽都不穩(wěn)定,受熱分解都生成氨氣
③檢驗時,試樣中加入溶液,微熱,用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的氣體
④實驗室用加熱氯化銨固體的方法制備氨氣
⑤工業(yè)合成氨屬于人工固氮
A. ①③B. ①②③④C. ④⑤D. ②④
【答案】B
【解析】
【詳解】①足量鐵與稀硝酸反應,鐵先被稀硝酸氧化成Fe2+,待硝酸反應完之后,過量的鐵粉會與Fe3+反應生成Fe2+,①錯誤;
②銨鹽不穩(wěn)定,受熱易分解,但并不是所有銨鹽都會分解產生氨氣,比如硝酸銨在185℃ ~200℃,分解產生一氧化二氮和水,②錯誤;
③檢驗氨氣用的是濕潤的紅色石蕊試紙,③錯誤;
④氯化銨固體受熱分解生成氨氣和氯化氫,二者遇冷又會迅速化合生成氯化銨,實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制備氨氣,④錯誤;
⑤工業(yè)合成氨是利用氮氣和氫氣反應生成氨氣,屬于人工固氮,⑤正確;
答案選B。
10. 如圖為一種重要有機化合物的結構簡式,下列關于它的說法中正確的是
A. 分子式為,含有四種官能團
B. 該物質最多可以與發(fā)生加成反應
C. 可用酸性溶液檢驗其分子中含有的碳碳雙鍵
D. 與該物質反應,最多可消耗Na、NaOH、的物質的量之比為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據結構簡式可知分子式為,含有三種官能團,即羥基、碳碳雙鍵和羧基,A錯誤;
B.苯環(huán)和碳碳雙鍵均與氫氣發(fā)生加成反應,該物質最多可以與發(fā)生加成反應,B錯誤;
C.羥基也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能用酸性溶液檢驗其分子中含有的碳碳雙鍵,C錯誤;
D.羥基和羧基均與鈉反應,只有羧基和氫氧化鈉、碳酸氫鈉反應,則與該物質反應,最多可消耗Na、NaOH、的物質的量之比為,D正確;
答案選D。
11. 常溫常壓下,1g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出 92.3kJ的熱量,則該反應的熱化學方程式書寫正確的是
A. H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g);△H=-92.3 kJ/ml
B. 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)═HCl(g);△H=+92.3kJ/ml
C. H2+Cl2═2HCl; △H=-184.6kJ/ml
D. 2HCl(g)═H2(g)+Cl2(g);△H=+184.6kJ/ml
【答案】D
【解析】
【詳解】A、常溫常壓下,1g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體,放出 92.3kJ的熱量,2g氫氣完全燃燒放熱184.6kJ,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g);△H=-184.6 kJ/ml,選項A錯誤;
B、反應是放熱反應,焓變?yōu)樨撝?,選項B錯誤;
C、熱化學方程式需要標注物質聚集狀態(tài),選項中 物質狀態(tài)未標注,選項C錯誤;
D、反應的熱化學方程式為:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g);△H=-184.6 kJ/ml,反應逆向進行焓變符合相反,熱化學方程式為2HCl(g)═H2(g)+Cl2(g);△H=+184.6kJ/ml;選項D正確;
答案選D。
12. 已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H1=-701.0kJ·ml-1①,2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) △H2=-181.6kJ·ml-1 ②,則Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的△H為
A. +519.4kJ·ml-1B. -181.6kJ·ml-1
C. -259.7kJ·ml-1D. -519.4kJ·ml-1
【答案】C
【解析】
【詳解】根據蓋斯定律,(①-②)×可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),則△H=(-701.0+181.6)= -259.7kJ·ml-1,答案為C。
13. 向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2,開始反應時,按反應速率由大到小的排列順序正確的是
甲:500℃,和反應
乙:500℃,作催化劑,和反應
丙:450℃,和反應
?。?00℃,和反應
A. 乙、甲、丁、丙B. 乙、甲、丙、丁
C. 甲、乙、丙、丁D. 丁、丙、乙、甲
【答案】A
【解析】
【詳解】反應溫度、反應物濃度相同的條件下,有催化劑的反應速率更快,所以有乙>甲,無催化劑且溫度相同的條件下,反應物濃度越高,反應速率越快,所以有甲>丁,無催化劑且反應物濃度相同的條件下,溫度越高,反應速率越快,所以有?。颈?,綜上可知,A正確。
14. 用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液,電解一段時間后,再加入W,能使溶液恢復到電解前的狀態(tài),正確的一組是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.陽極為石墨,溶液中的陰離子氯離子失去電子生成氯氣,陰極Fe作電極,溶液中水得電子,生成氫氣和氫氧根離子,所以電解一段時間后損失的是HCl,加入HCl可恢復到電解前的狀態(tài),A正確;
B.陽極為Pt,溶液中水失去電子生成氧氣和氫離子,陰極Cu作電極,溶液中Cu2+得電子,生成銅單質,所以電解一段時間后損失的是CuO,加入CuSO4不可恢復到電解前的狀態(tài),B錯誤;
C.陽極為C,溶液中水失去電子生成氧氣和氫離子,陰極C作電極,溶液中H+得電子,生成氫氣,所以電解一段時間后損失的是H2O,加入H2SO4不可恢復到電解前的狀態(tài),C錯誤;
D.陽極為Ag,失去電子生成銀離子,硝酸根離子未發(fā)生變化,陰極Fe作電極,溶液中水得電子,生成氫氣和氫氧根離子,所以電解一段時間后損失不是AgNO3,加入AgNO3不可恢復到電解前的狀態(tài),D錯誤;
故選A。
二、解答題(共58分)
15. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應之一。
(1)該反應過程的能量變化如圖所示:
由圖中曲線變化可知,該反應為_________(填“放熱”或“吸熱”)反應。該反應通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后,改變的是圖中的_______。
A.E B.△H C.△H-E D.△H+E
(2)在2 L絕熱密閉容器中投入2 ml SO2和b ml O2,下圖是部分反應物隨時間的變化曲線。
①反應在0~10 min中v(SO3)=________ ml/(L·min)。
②反應達到平衡時,SO2的轉化率為_____________。
③下列情況能說明該反應達到化學平衡的是________。
A.v(SO2)=v(SO3) B.混合氣體的密度保持不變
C.t時刻,體系的溫度不再發(fā)生改變 D.混合氣體的總物質的量不再改變
(3)若想提高2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中SO2的轉化率,可采取________方法。
A.增大SO2的濃度 B.升高溫度
C.增大體系壓強 D.隨時移出SO3
(4)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學家利用電化學裝置實現兩種分子的轉化,其原理如下圖所示:
①陰極上的反應式為________。
②若生成的乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)的體積比為2:1,則消耗的CH4和CO2體積比為________。
【答案】 ①. 放熱 ②. A ③. 0.05 ④. 70% ⑤. CD ⑥. CD ⑦. CO2+2e-=CO+O2- ⑧. 6:5
【解析】
【分析】(1)由圖中曲線變化可知反應物總能量高于生成物總能量,因此該反應為放熱反應,該反應通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后能夠降低活化能,但不能改變反應熱;
(2)①根據v=計算反應速率;
②利用物質轉化率=×100%計算;
③根據化學平衡狀態(tài)的特征解答;
(3)根據平衡移動原理分析判斷;
(4)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學家利用電化學裝置實現兩種分子的耦合轉化由圖象可知A電極:CO2得到電子變?yōu)镃O,B電極CH4變?yōu)镃H3CH3、C2H4、H2O,結合電子守恒、原子守恒判斷消耗的CH4和CO2體積比。
【詳解】(1)由圖中曲線變化可知反應物總能量高于生成物總能量,因此該反應為放熱反應;該反應通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后能夠改變反應途徑,降低反應的活化能,但不能改變反應熱,因此改變的是圖中的E,故答案是A;
(2)①由圖可知10 min時生成SO3的物質的量是1 ml,則△c(SO3)==0.5 ml/L,故v(SO3)==0.05 ml/(L·min);
②反應達到平衡時生成SO3的物質的量是1.4 ml,則根據方程式中物質轉化關系可知消耗SO2也是1.4 ml,則SO2的轉化率為×100%=70%;
③A.未指明反應速率是正反應速率還是逆反應速率,因此不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài),A錯誤;
B.氣體質量不變,容器的容積不變,則混合氣體的密度始終保持不變,不能據此判斷反應是否處于平衡狀態(tài),B錯誤;
C.絕熱密閉容器中t時刻,體系的溫度不再發(fā)生改變,說明正、逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),C正確;
D.反應的正反應是氣體體積減小的反應,若混合氣體的總物質的量不再改變,說明正、逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),D正確;
故答案CD;
(3)A.增大SO2的濃度,化學平衡正向移動,SO2轉化量增大,但加入量遠大于平衡轉化消耗量,故SO2的轉化率降低,A不符合題意;
B.該反應的正反應是放熱反應,升高溫度化學平衡逆向移動,SO2的轉化率降低,B不符合題意;
C.增大體系壓強化學平衡正向移動,SO2的轉化率增大,C符合題意;
D.隨時移出SO3,即減小生成物的濃度,化學平衡正向移動,SO2的轉化率增大,D符合題意;
故合理選項是CD;
(4)①CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學家利用電化學裝置實現兩種分子的耦合轉化,其原理如圖所示:由圖象可知A電極CO2得到電子,被還原產生CO,所以A電極為陰極,陰極的電極反應式為CO2+2e-=CO+O2-;
②B電極上CH4失去電子,被氧化變?yōu)镃H3CH3、C2H4,同時產生H2O,所以B電極為陽極,若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1,在相同外界條件下,氣體的體積比等于氣體的物質的量的比,則陽極的電極反應式:6CH4+5O2--10e-=2C2H4+C2H6+5H2O,根據同一閉合回路中電子轉移數目相等,可知消耗的CH4和CO2體積比為6:5。
【點睛】本題考查了反應的熱效應、化學平衡狀態(tài)的判斷及影響因素、化學反應速率的計算、電解池原理的應用。掌握化學反應基本原理及有關概念的含義是解題關鍵,題目考查了學生讀圖能力、表達能力理解能力及計算能力,注重能力培養(yǎng)。
16. 有關物質有如圖所示的轉化關系。其中,A的濃溶液與單質B在加熱時才發(fā)生反應①,A的稀溶液與足量B不加熱也發(fā)生反應②,D的稀溶液與KSCN溶液混合后呈紅色。
據此填空:
(1)寫出下列物質的化學式:A__________,D__________,E__________。
(2)反應④的現象是_______。
(3)寫出反應②的離子方程式:__________。
(4)過量A的濃溶液與單質B加熱時能否產生G?為什么?_______ (結合圖給信息回答)
【答案】 ①. HNO3 ②. Fe(NO3)3 ③. NO2 ④. 白色沉淀變成灰綠色,最終為紅褐色沉淀 ⑤. 3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O ⑥. 不能。根據圖中反應③,NO遇濃硝酸可轉化為NO2
【解析】
【詳解】(1)轉化關系圖中分析判斷,單質B和A的濃溶液加熱時才能發(fā)生反應,說明A為金屬,在濃酸溶液中發(fā)生鈍化,加熱發(fā)生反應,A的稀溶液和B單質反應生成產物與B與濃溶液加熱反應產物不同,說明B為變價元素,判斷為Fe,A為HNO3,D為Fe(NO3)3,E為NO2,G為Fe(NO3)2,L為Fe(OH)2,K為Fe(OH)3,Q為NaNO3,所以本題答案為:HNO3;Fe(NO3)3;NO2;
(2)反應④是氫氧化亞鐵被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵,反應的現象是,白色沉淀迅速變化為灰綠色,最后變化為紅褐色沉淀;故答案為:白色沉淀變成灰綠色,最終為紅褐色沉淀;
(3)反應②是過量鐵和稀硝酸反應生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水,反應的離子方程式為:3Fe+2NO+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O;故答案為:3Fe+2NO+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O;
(4)由反應2HNO3+NO═3NO2+H2O知,結合化學平衡移動原理分析,在濃HNO3中,平衡正向進行不可能生成NO;故答案為:不能。根據圖中反應③,NO遇濃硝酸可轉化為NO2;
【點睛】鐵和稀硝酸反應的產物與量有關,硝酸足量時生成硝酸鐵、一氧化氮和水,鐵過量時,生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水,此為易錯點。
17. 已知:A是石油化學工業(yè)重要的原料,其產量可以用來衡量一個國家的石油化學工業(yè)的發(fā)展水平;H是一種合成高分子材料。(部分反應條件已略去)
請按要求回答下列問題:
(1)D中所含官能團的名稱是___________。
(2)寫出B → C的反應類型___________;試劑a是___________。
(3)寫出A → H反應的化學方程式___________。
(4)寫出D → E反應的化學方程式___________。
(5)C是一種速效局部冷凍麻醉劑,可由反應①或②制備,請指出用哪一個反應制備較好___________(填“①”或“②”),說明理由___________。
(6)寫出D + F → G反應的化學方程式___________。
(7)下列說法正確的是___________ (填序號)。
a.等物質的量的A和D完全燃燒時消耗O2的量相等
b.B的同系物中,當碳原子數 ≥ 4時開始出現同分異構現象
c.A和H都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
d.D和F均能與NaOH溶液、Na2CO3溶液反應
【答案】(1)羥基 (2) ①. 取代反應 ②. HCl
(3)
(4)
(5) ①. ① ②. 反應①為加成反應,無副反應發(fā)生,原子利用率高
(6)
(7)a、b
【解析】
【分析】A是石油化學工業(yè)重要的原料,其產量可以用來衡量一個國家的石油化學工業(yè)的發(fā)展水平,A是乙烯,乙烯發(fā)生加聚反應生成H是聚乙烯,聚乙烯是一種合成高分子材料。乙烯和氫氣加成生成B是乙烷,乙烷光照條件下和氯氣取代生成C是氯乙烷,乙烯和氯化氫加成也得到氯乙烷。乙烯和水加成得到D是乙醇,乙醇催化氧化生成E是乙醛,乙醛繼續(xù)被氧化生成F是乙酸,乙酸和乙醇酯化得到G是乙酸乙酯,據此解答。
【小問1詳解】
D是乙醇,D中所含官能團的名稱是羥基。
【小問2詳解】
根據以上分析可知B→C的反應類型取代反應;試劑a是HCl。
【小問3詳解】
A→H是乙烯的加聚反應,反應的化學方程式為。
【小問4詳解】
D→E是乙醇的催化氧化,反應的化學方程式為。
【小問5詳解】
由于反應①為加成反應,無副反應發(fā)生,原子利用率高,反應②中還有氯化氫生成,則反應①制備較好。
【小問6詳解】
D+F→G是酯化反應,反應的化學方程式為。
【小問7詳解】
a.A是乙烯,D是乙醇,乙醇可以寫作C2H4·H2O,所以等物質的量的A和D完全燃燒時消耗O2的量相等,a正確;
b.B是乙烷,B的同系物中,當碳原子數≥4時開始出現同分異構現象,丁烷有同分異構體,即正丁烷和異丁烷,b正確;
c.乙烯含有碳碳雙鍵,能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,聚乙烯不存在碳碳雙鍵,不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,c錯誤;
d.乙酸能與NaOH溶液、Na2CO3溶液反應,乙醇不能,d錯誤;
答案選ab。
18. 利用元素的化合價推測物質的性質是化學研究的重要手段,氮元素的常見化合價與部分物質類別的對應關系如圖所示。
(1)從氮元素化合價的角度分析,X、Y、Z、W中既具有氧化性又具有還原性的有______(填化學式)。
(2) N2O是硝酸生產中氨催化氧化的副產物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學方程式為_______________。尾氣中的NO用酸性NaClO溶液吸收,其原理是HClO氧化NO生成Cl?和NO3-,其離子方程式為______________________________________。
(3)將集滿紅棕色氣體Z的試管倒置于盛有水的水槽中,觀察到的現象為_______________________。
(4)W的稀溶液與銅單質發(fā)生反應的離子方程式為__________________________。
(5)已知NaNO2能被酸性KMnO4溶液氧化為NaNO3,則50mL0.01 ml·L-1 NaNO2溶液與10mL0.02 ml·L-1 KMnO4溶液恰好完全反應時,還原產物中Mn元素的化合價為__________________________。
【答案】 ①. NO、NO2 ②. 2NH3+2O2N2O+3H2O ③. 3HClO+2NO+H2O=3Cl?+2 NO3-+5H+ ④. 試管內液面逐漸上升至試管容積的2/3左右,紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色氣體 ⑤. 3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO↑+4H2O ⑥. +2
【解析】
【分析】由化合價可知X為NH3,Y為NO,Z為NO2,W為HNO3,
(1)從氮元素化合價變化的角度分析,如既有氧化性,也有還原性,則N元素化合價為中間價態(tài);
(2)NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O,類似于生成NO的反應,同時生成水;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反應后溶液呈酸性;
(3)二氧化氮與水反應生成NO和HNO3;
(4)稀硝酸與銅反應生成硝酸銅和NO;
(5)結合氧化還原反應得失電子守恒計算。
【詳解】由化合價可知X為NH3,Y為NO,Z為NO2,W為HNO3,
(1)從氮元素化合價變化的角度分析,如既有氧化性,也有還原性,則N元素化合價為中間價態(tài),可為NO、NO2;
(2)NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O和水,反應的化學方程式為2NH3+2O2N2O+3H2O;在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,反應后溶液呈酸性,則反應的離子方程式為3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+;
(3)二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O=2HNO3+NO,一氧化氮是無色氣體,二氧化氮是紅棕色氣體,二氧化氮和水反應后氣體壓強減小,外界大氣壓不變,所以外界大氣壓對水作用而使水進入試管中,3體積NO2轉化為1體積NO,所以現象為試管內液面逐漸上升至試管容積的2/3左右,紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色氣體;
(4)稀硝酸與銅反應生成硝酸銅和NO,反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(5)50mL0.01ml?L﹣1 NaNO2溶液中n(NaNO2)=0.05L×0.01ml/L=5×10﹣4ml,10mL0.02ml?L﹣1 KMnO4溶液中n(KMnO4)=0.01L×0.02ml/L=2×10﹣4ml,二者恰好完全反應時,設還原產物中Mn元素的化合價為x,則5×10﹣4ml×2=2×10﹣4ml×(7﹣x),解得x=+2。
【點睛】在氧化還原反應中,氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數必定相等,常用于有關氧化還原反應的計算及配平氧化還原反應方程式,運用守恒規(guī)律進行氧化還原反應的計算方法:氧化劑物質的量×變價元素的原子個數×化合價的變化值=還原劑物質的量×變價元素的原子個數×化合價的變化值 。X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
HCl
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4
C
C
C
H2SO4
H2SO4
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶體

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