新高考总复习化学作业五word解析版适用于京津鲁琼浙.docx
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新高考总复习化学作业五word解析版适用于京津鲁琼浙
2020新高考总复习化学word解析版(适用于京津鲁琼浙)
化学作业五
一、选择题
7.(★)《现代汉语词典》中有:
“纤维”是细丝状物质或结构。
下列关于“纤维”的说法不正确的是( )
A.造纸术是中国古代四大发明之一,所用到的原料木材纤维属于糖类
B.丝绸是连接东西方文明的纽带,其中蚕丝纤维的主要成分是蛋白质
C.光纤高速信息公路快速发展,光导纤维的主要成分是二氧化硅
D.我国正大力研究碳纤维材料,碳纤维属于天然纤维
8.(★)利用下列实验装置能达到实验目的的是( )
9.(★)已知A、B、D均为中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)。
则下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若A为碳,则E可能为氧气
B.若A为Na2CO3,则E可能为稀HCl
C.若A为Fe,E为稀HNO3,则D为Fe(NO3)3
D.若A为AlCl3,则D可能为Al(OH)3,E不可能为氨水
10.(★)过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
下列说法不正确的是( )
A.氧化性:
Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
B.FeSO4只作还原剂;Na2O2既作氧化剂,又作还原剂
C.由反应可知,每3molFeSO4完全反应时,反应中共转移12mol电子
D.Na2FeO4处理水时,不仅能杀菌消毒,还能起到净水的作用
11.(★★)下面是丁醇的两种同分异构体,其结构简式、沸点及熔点如下表所示:
异丁醇
叔丁醇
结构简式
OH
沸点/℃
108
82.3
熔点/℃
-108
25.5
下列说法不正确的是( )
A.根据系统命名法将异丁醇命名为2-甲基-1-丙醇
B.异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比是1∶2∶6
C.用蒸馏的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来
D.两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃
12.(★★)在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2),其工作原理如图所示。
下列说法错误的是( )
A.膜Ⅰ侧发生的反应为H2O+2e-===H2+O2-、O2+4e-===2O2-
B.膜Ⅱ侧相当于原电池的负极
C.膜Ⅱ侧发生的反应为CH4+O2--2e-===2H2+CO
D.膜Ⅱ侧每消耗1molCH4,膜Ⅰ侧一定生成1molH2
13.苯甲酸的电离方程式为COOHCOO-+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸钠(COONa,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。
研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。
已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.17×10-7,Ka2=4.90×10-11。
在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。
下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)( )
A.H2CO3的电离方程式为H2CO32H++CO
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变
C.当pH为5.0时,饮料中
=0.16
D.相较于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
二、非选择题
26.(★★)卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2+2OH-
Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-
5Cl-+ClO
+3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:
装置中盛装的药品如下:
①多用滴管中装有5mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5gKMnO4;③微型具支试管中装有2~3mL浓硫酸;④U形反应管中装有30%KOH溶液;⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1mol·L-1KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住
(1)检查整套装置气密性的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是__________________________________。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是____________________________。
(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(7)选择微型实验装置的优点有______________________________________________(任答两点)。
27.(★★)工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)
ΔH1
反应Ⅱ:
NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1
总反应:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=-86.98kJ·mol-1
请回答下列问题:
①反应Ⅰ的ΔH1=______________。
②在________(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
③一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3)∶n(CO2)=2∶1进行反应Ⅰ。
下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是____________(填字母代号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.NH3与CO2的转化率相等
D.容器内混合气体的密度不再变化
(2)将CO2和H2按质量比25∶3充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
测得CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)______(填“>”“<”或“=”)K(Ⅱ)。
②欲提高CH3OH(g)的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有______________________________________________________________(任写两种)。
③一定温度下,在容积均为2L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。
容器
甲
乙
反应物起
始投入量
1molCO2、
3molH2
amolCO2、
bmolH2、
cmolCH3OH(g)、
cmolH2O(g)、
(a,b,c均不为0)
若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的
,则该温度下,反应的平衡常数为______;要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_______________。
28.(★★★)ZrO2是重要的耐高温材料,可用作陶瓷遮光剂。
天然锆英石的主要成分为ZrSiO4,另外还含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业上以天然锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下图所示:
已知:
Fe(SCN)3难溶于MIBK;Zr(SCN)4在水中的溶解度不大,易溶于MIBK。
请回答下列问题:
(1)ZrSiO4锆元素的化合价为____________。
(2)“氯化”主反应为ZrSiO4(s)+2C(s)+4Cl2(g)
ZrCl4(g)+SiCl4(g)+2CO2(g) ΔH<0,相同时间内ZrCl4的产率随温度变化如图所示,由图可知“氯化”的最佳温度是________________。
“氯化”过程中ZrCl4的产率随温度升高先增大后减小的原因是________________________________________________。
(3)写出Al2O3高温“氯化”过程中转化为AlCl3的化学方程式:
________________________________________________。
(4)本流程使用NaCN除铜,若盐酸“溶解”后溶液中的c(Cu2+)=0.01mol·L-1,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)=______________。
{已知Ksp[Cu(CN)2]=4.00×10-10}
(5)实验室进行“萃取”和“反萃取”的玻璃仪器是________________________________________。
流程中“萃取”与“反萃取”的目的是__________________________________。
33.(★★)【化学——选修5:
有机化学基础】
A(C2H4)是基本的有机化工原料。
用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料,具体合成路线如图所示(部分反应条件略去):
已知:
ROCOOR+2R′OH―→2ROH+
R′OCOOR′。
请回答下列问题:
(1)B的分子式是__________。
若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应,每个D分子中只含有1个氧原子,D中氧元素的质量分数约为13.1%,则D的结构简式为________________。
(2)C中含有的官能团名称是_______________。
⑥的反应类型是________________。
(3)据报道,反应⑦在微波辐射下,以NaHSO4·H2O为催化剂进行,请写出此反应的化学方程式:
___________________________________________________。
(4)请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:
______________________。
i.含有苯环和COC结构
ii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1
(5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则能使FeCl3溶液显色的E的所有同分异构体共有__________种(不考虑立体异构)。
(6)参照
的合成路线,写出由2-氯丙烷和必要的溶剂、无机试剂制备
的合成流程图。
合成流程图示例:
CH2===CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH。
化学作业五
7.D 【解析】造纸所用的原料木材纤维属于糖类,A项正确;蚕丝纤维的主要成分是蛋白质,B项正确;光导纤维的主要成分是二氧化硅,C项正确;碳纤维的主要成分为单质碳,不属于天然纤维,D项错误。
8.B 【解析】CH3COOH和CH3COOC2H5互溶,不能用分液的方法分离,故A错误;NH4NO3晶体溶于水吸热,所以U形管中的红墨水柱会左高右低,故该实验装置能验证NH4NO3晶体溶于水的热效应,故B正确;蒸发FeCl3溶液时促进Fe3+水解,最后得到Fe(OH)3,故C错误;根据元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强分析,要验证C、Cl、Si的非金属性强弱应用实验证明HClO4、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱,但实验中使用的是稀HCl,故D错误。
9.C 【解析】若A为碳,E为氧气,则B为CO2,D为CO,CO2与CO可以相互转化,选项A正确;若A为Na2CO3,E为稀HCl,则B为CO2,D为NaHCO3,CO2和NaHCO3可以相互转化,选项B正确;若A为Fe,E为稀HNO3,则B为Fe(NO3)3,D为Fe(NO3)2,选项C错误;AlCl3与少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3,与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2,符合转化关系,若E是氨水则不符合,因为AlCl3与少量氨水和过量氨水反应都生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl,选项D正确。
10.C 【解析】氧化剂的氧化性大于氧化产物,Na2FeO4中Fe的化合价高于FeSO4中Fe的化合价,故氧化性Na2O2>Na2FeO4>FeSO4,A项正确;2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe的化合价由+2价升高为+6价,Na2O2中部分O的化合价由-1价降低为-2价,部分O由-1价升高为0价,所以FeSO4只作还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,B项正确;2FeSO4~10e-,所以每3molFeSO4完全反应时,反应中共转移15mol电子,C项错误;Na2FeO4处理水时,Na2FeO4可以氧化杀死微生物,其被还原生成的Fe3+发生水解生成具有吸附作用的Fe(OH)3胶体,可以起到净水的作用,D项正确。
11.B 【解析】根据系统命名法将异丁醇命名为2-甲基-1-丙醇,故不选A,有几种氢就有几组峰,峰面积之比等于氢原子个数比,异丁醇的核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比是1∶2∶1∶6,故选B;根据表格数据可知,叔丁醇与异丁醇的沸点相差较大,所以用蒸馏的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来,故不选C;两种醇发生消去反应后均得到2-甲基丙烯,故不选D。
12.D 【解析】膜Ⅰ侧,H2O和O2在正极均发生还原反应,结合题图可写出其电极反应式为H2O+2e-===H2+O2-、O2+4e-===2O2-,故A正确;原电池中阴离子从正极向负极移动,结合题图中O2-的移动方向可知,膜Ⅰ侧相当于原电池的正极,膜Ⅱ侧相当于原电池的负极,故B正确;膜Ⅱ侧CH4发生氧化反应,其电极反应式为CH4+O2--2e-===2H2+CO,故C正确;膜Ⅰ侧发生的反应为H2O+2e-===H2+O2-、O2+4e-===2O2-,膜Ⅱ侧发生的反应为CH4+O2--2e-===2H2+CO,膜Ⅱ侧每消耗1molCH4,参与反应的H2O、O2的量未知,无法计算膜Ⅰ侧生成H2的物质的量,故D错误。
13.C 【解析】H2CO3是弱酸,分步电离,电离方程式为H2CO3H++HCO
、HCO
H++CO
,故A错误;提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,溶液中c(A-)减小,故B错误;当pH为5.0时,饮料中
=
=
=0.16,故C正确;由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中HA的浓度较大,所以相较于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故D错误。
26.
(1)连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好(其他合理答案均可)
(2)装置④放入348K(或75℃)热水浴中;装置⑤放入冷水浴中
(3)装置⑥中溶液变蓝;装置⑦中溶液变成橙色
(4)能 Cl2与KBr反应生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应,氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可证明氧化性Cl2>I2
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)
(6)S2O
+4Cl2+5H2O===2SO
+8Cl-+10H+
(7)简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等(任答两点)
【解析】
(1)整套装置气密性的检查用液差法,方法是连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好。
(2)装置④中盛放30%KOH溶液,装置④中发生的反应为3Cl2+6KOH
KClO3+5KCl+3H2O,则装置④用于制备KClO3;装置⑤中盛放2mol·L-1NaOH溶液,装置⑤中发生的反应为Cl2+2NaOH
NaCl+NaClO+H2O,则装置⑤用于制备NaClO。
为了使装置④中的反应顺利完成,装置④应放入348K(或75℃)热水浴中;为了使装置⑤中的反应顺利完成,装置⑤应放入冷水浴中。
(3)装置⑥中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2,I2遇淀粉呈蓝色,则装置⑥中的实验现象是溶液变蓝;装置⑦中盛放KBr溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KBr===2KCl+Br2,则装置⑦中的实验现象是溶液变成橙色。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,即装置⑥中盛放KBr溶液,装置⑥中发生反应Cl2+2KBr===2KCl+Br2,由此得出氧化性Cl2>Br2;装置⑦中盛放KI-淀粉溶液,无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2,则说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2。
结合装置⑥中得出的结论也能证明氧化性Cl2>I2。
(5)根据溶解度曲线可知,KClO3的溶解度随温度升高明显增大,KCl在低温时溶解度大于KClO3,高温时溶解度小于KClO3,则从装置④所得溶液中提取KClO3晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(6)尾气用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花吸收,Cl2将S2O
氧化成SO
,自身被还原成Cl-,根据氧化还原反应原理可将尾气吸收时Cl2发生反应的离子方程式配平为4Cl2+S2O
+5H2O===2SO
+8Cl-+10H+。
(7)选择微型实验装置的优点有:
简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等。
27.
(1)①-159.47kJ·mol-1 ②高温 ③BD
(2)①> ②增大压强或增加CO2用量或及时分离出产物(任写两种) ③
【解析】 (1)①根据盖斯定律,由总反应-反应Ⅱ可得反应Ⅰ为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH1=-159.47kJ·mol-1。 ②反应Ⅱ的正反应是气体体积增大的反应,ΔS>0,由焓变分析可知其是吸热反应,ΔH>0,所以依据反应自发进行的判断依据ΔH-TΔS<0可知,在高温情况下有利于反应的自发进行。 ③反应Ⅰ中反应物全部为气体,生成物为固体,且反应按反应物的系数比投料,所以在反应前后,混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,其不能作为平衡状态的判断标志,A项错误;恒温恒容条件下,反应Ⅰ未达平衡前,气体的物质的量减小,所以容器内气体总压强减小,所以当容器内气体总压强不再变化时,说明反应处于平衡状态,B项正确;NH3与CO2的转化率始终相等,不能说明反应Ⅰ达到了平衡状态,C项错误;反应Ⅰ未达平衡前,容器体积不变,气体质量减小,所以当容器内混合气体的密度不再变化时,说明反应处于平衡状态,D项正确。 (2)①Ⅱ平衡时间小于Ⅰ,说明Ⅱ反应速率大于Ⅰ,且平衡时Ⅱ中CH3OH的物质的量小于Ⅰ,说明平衡向逆反应方向移动,则只能是升高温度,即Ⅱ的温度大于Ⅰ,温度越高,平衡向逆反应方向移动,导致化学平衡常数越小,所以KⅠ>KⅡ。 ②欲提高CH3OH的平衡产率,则使平衡正向移动,可采取的措施除改变温度外,还有增大压强或增加CO2用量或及时分离出产物。 ③设二氧化碳的反应量为x,根据“三段式”法进行计算: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 初始量(mol): 1 3 0 0 转化量(mol): x 3x x x 平衡量(mol): 1-x 3-3x x x 甲中平衡后气体的压强为开始时的 倍,即 = ,解得x= mol,反应的平衡常数为 = ;依题意可知甲、乙为等效平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1mol,c的物质的量不能低于平衡时的物质的量 mol,所以c的物质的量为 <c<1。 28. (1)+4 (2)360℃ 360℃以前反应未达到平衡,升温过程中反应继续向正向进行,产率不断增大;360℃以后反应达到平衡,由于该反应为放热反应,升温过程中平衡逆向移动,ZrCl4产率又减小 (3)2Al2O3+3C+6Cl2 4AlCl3+3CO2 (4)2×10-4mol/L (5)分液漏斗、烧杯 除去铁元素杂质 【解析】 (1)由于在化合物中元素正负化合价代数和等于0,O为-2价,Si为+4价,可得锆英石(ZrSiO4)中Zr元素的化合价为+4价。 (2)根据图象可知ZrCl4的产率在温度为360℃时最高,说明“氯化”的最佳温度是360℃;根据图象可知,在360℃以前,随着温度的升高,ZrCl4的产率逐渐增大,是由于温度升高,反应物分子的能量增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快,更多的反应物发生反应变为生成物,所以ZrCl4的产率逐渐增大,到360℃达到最大值,此时反应达到平衡状态,由于该反应的正反应为放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,使ZrCl4的产率逐渐降低,因此温度升高,ZrCl4的产率又逐渐降低。 (3)Al2O3、焦炭在高温下与氯气反应产生AlCl3、CO2,根据电子守恒、原子守恒可得该反应方程式为2Al2O3+3C+6Cl2 4AlCl3+3CO2。 (4)由于Ksp[Cu(CN)2]=c(Cu2+)·c2(CN-)=4.00×10-10,c(Cu2+)=0.01mol/L,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)= =2.00×10-4mol/L。 (5)由于萃取是分离互不相溶的液体混合物的方法,所以萃取和反萃取使用的仪器有分液漏斗和烧杯;在处理过程中Cu2+与沉淀试剂形成Cu(CN)2沉淀过滤除去,Fe3+与加入的NH4SCN形成络合物Fe(SCN)3,Zr4+形成Zr(SCN)4,由于Fe(SCN)3难溶于MIBK,而Zr(SCN)4在水中溶解度不大,易溶于MIBK,向Fe(SCN)3、Zr(SCN)4的混合溶液中加入MIBK充分振荡后,分液,可将Fe(SCN)3分离除去,然后向MIBK的溶液中加入硫酸进行反萃取,Zr(SCN)4进入硫酸溶液中,然后经过一系列处理,就可得到ZrO2。 所以进行萃取和反萃取目的是除去铁元素杂质。 33. (1)CH4O CH2CH2OH (2)羟基 氧化反应 (3)CH2CHO+HOCH2CH2HO CH2COCH2HOCH2+H2O (4)COHCH3、COCH3 (5)9 (6)CH2CHCH3Cl CH2===CHCH3 【解析】A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2===CH2,根据问题 (1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为 =12
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