【化学】安徽省六安市毛坦厂中学2019-2020学年高二上学期期中考试(实验班)试题(解析版)

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【化学】安徽省六安市毛坦厂中学2019-2020学年高二上学期期中考试(实验班)试题(解析版)

安徽省六安市毛坦厂中学2019-2020学年高二上学期期中考试(实验班)试题 第I卷(选择题)‎ 一、单选题(每题3分,共60分)‎ ‎1.25℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为:Ksp(FeS)=6.3×10-18 ;Ksp(CuS)=1.3×10-36 ;Ksp(ZnS)=1.6×10-24 。下列关于常温时的有关叙述正确的是( )‎ A. 硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B. 将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23 mol·L-1‎ C. 除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂 D. 向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)、Ksp(FeS)都变大 ‎【答案】C ‎【解析】A、由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(ZnS)=1.6×10-24<Ksp(FeS)=6.3×10-18,所以溶解度CuS<ZnS<FeS,故A错误;B、原硫化钠溶液中硫离子最大浓度为:c(S2-)=0.1 mol/L,所以锌离子最小浓度为:c(Zn2+)=mol/L=1.6×10-23mol/L,故B错误;C、由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(FeS)=6.3×10-18,硫化铜的溶解度小于硫化亚铁的,所以除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂,故C正确;D、向饱和的FeS 溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,温度不变,所以Ksp(FeS)不变,故D错误;故选C。‎ ‎2.t℃时,AgX(X=Cl、Br)的溶度积与c(Ag+)和c(X-)的相互关系如下图所示,其中A线表示AgCl,B线表示AgBr,已知p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-)。下列说法正确的是( )‎ A. c点可表示AgCl不饱和溶液 B. b点的AgCl溶液加入AgNO3晶体可以变成a点 C. t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K=10-4‎ D. t℃时,取a点的AgCl溶液和b点AgBr溶液等体积混合,会析出AgBr沉淀 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据图示,A为氯化银溶液中p(Ag+)与p(Cl-)的关系曲线,线上每一点均为氯化银的饱和溶液,如a点,p(Ag+)=-lgc(Ag+)=5,则c(Ag+)=10-5 mol/L,p(Cl-)=-lgc(Cl-)=5,则c(Cl-)=10-5 mol/L,则Ksp(AgC1)= c(Ag+)×c(Cl-)=10-5×10-5=10-10,同理Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-)=10-7×10-7=10-14。A. c点,c(Ag+)=10-4 mol/L,c(Cl-)=10-4 mol/L,因为10-4×10-4=10-8>Ksp(AgC1)=10-10,说明是AgC1的过饱和溶液,故A错误;B. b点的AgC1溶液加入AgNO3晶体,c(Ag+)增大,但c(Cl-)基本不变,不能变成a点,故B错误;C. t℃时,AgC1(s)+Br-(aq)AgBr(s)+C1-(aq)平衡常数K====104,故C错误;D. t℃时,取a点的AgC1溶液和b点AgBr溶液等体积混合,c(Ag+)=×10-4 mol/L +×10-7 mol/L≈×10-4mol/L,c(Br-)=×10-7 mol/L,则c(Ag+)c(Br-)=×10-4××10-7>10-14,有AgBr沉淀生成,故D正确;故选D。‎ ‎3.下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是( )‎ A. 电池是能量高效转化装置,燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B. 电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀,阳极选用铜棒 C. 工业上用电解法精炼铜过程中,阳极质量减少和阴极质量增加相同 D. 电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀,铝件作为阳极 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电池是能量高效转化装置,但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能,如电池工作时,在电路中会产生热能,A项错误;‎ B.牺牲阳极阴极保护法需要外接活泼金属,Cu的活动性比Fe的活动性低,因此起不到保护的作用,B项错误;‎ C.电解精炼铜的过程中,阳极除了Cu,还有Zn、Fe等比Cu活泼的金属也会失去电子,阴极始终是Cu2+被还原成Cu,所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同,C项错误;‎ D.利用电解法使铝的表面生成氧化铝,Al的化合价从0升高到+3,失去电子,在电解池中作阳极,D项正确;‎ 本题答案选D。‎ ‎4.如下图所示的5个容器里盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )‎ A. ⑤>③>②>④>① B. ⑤>③>②>①>④‎ C. ②>⑤>①>③>④ D. ⑤>②>①>③>④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】①为形成微小原电池;②为原电池,铁做负极,被腐蚀,③为原电池,锌做负极,铁被保护,④为电解池,铁做阴极,被保护,⑤为电解池,铁做阳极,被腐蚀,且最快。‎ ‎【详解】①为形成微小原电池;②为原电池,铁做负极,被腐蚀;③为原电池,锌做负极,铁被保护;④为电解池,铁做阴极,被保护,腐蚀最慢;⑤为电解池,铁做阳极,被腐蚀,且最快。所以腐蚀由快到慢的顺序为⑤>②>①>③>④。‎ 故选D。‎ ‎5.一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为:Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是( )‎ A. 放电时负极反应为: 2Al-6e-+7Cl-= Al2Cl7- ‎ B. 放电时AlCl4-移向正极 C. 充电时阳极反应为: AlCl4-e-+Cn=Cn(AlCl4) ‎ D. 电路中每转移3mol电子,最多有1molCn(AlCl4)被还原 ‎【答案】C ‎【解析】A. 放电时铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl7-,方程式为Al-3e-+ 7AlCl4-=4Al2Cl7-,A错误;B. 放电时,AlCl4-移向负极,与铝反应生成Al2Cl7-,B错误;C.‎ ‎ 充电时阳极失去电子,发生氧化反应,石墨没有化合价变化,失去电子的是的AlCl4-,反应为Cn+ AlCl4-- e-= Cn(AlCl4),C正确;D. Cn(AlCl4)被还原仅得到1mol电子,故D错误。所以选择C。‎ ‎6.用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。Q点时欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入( )‎ A. 0.1 mol CuO B. 0.1 mol CuCO3‎ C. 0.1 mol Cu(OH)2‎ D. 0.05 mol Cu2(OH)2CO3‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析:用惰性电极电解硫酸铜溶液时,先发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,当铜离子完全析出时,发生反应2H2O2H2↑+O2↑,根据图象知,转移电子0.2mol时只有气体氧气生成,发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,实际上相当于析出氧化铜,根据氧化铜和转移电子之间的关系式得n(Cu)=0.2mol/2=0.1mol,所以相当于析出0.1molCuO;继续电解发生的反应为2H2O2H2↑+O2↑,实际上是电解水,根据水和转移电子之间的关系式得m(H2O)=(0.3-0.2)/4mol=0.25mol,所以电解水的质量是0.25mol,根据“析出什么加入什么”的原则知,要使溶液恢复原状,应该加入0.1mol氧化铜和0.05mol水;A.只加氧化铜不加水不能使溶液恢复原状,故A错误;B.加入碳酸铜时,碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳,所以相当于加入氧化铜,没有加入水,所以不能使溶液恢复原状,故B错误;C.0.075mol Cu(OH)2相当于加入0.075molCuO和0.075molH2O,与析出物质的物质的量不同,所以不能恢复原状,故C错误;D.0.05mol Cu2(OH)2CO3‎ ‎,碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,根据原子守恒知,相当于加入0.1molCuO和0.05mol的水,所以能使溶液恢复原状,故D正确;答案为D。‎ ‎7.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中含酚废水中有机物可用C6H6O表示,左、中、右室间分别以离子交换膜分隔。下列说法不正确的是(  )‎ A. 左池的pH值降低 B. 右边为阴离子交换膜 C. 右池电极的反应式:2NO3﹣+10e﹣+12H+=N2↑+6H2O D. 当消耗0.1molC6H6O,在标准状况下将产生0.28mol氮气 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.苯酚的酸性比碳酸弱,根据图示可知左边进入的是高浓度的苯酚溶液,逸出的气体有CO2,说明反应后溶液的酸性增强,pH减小,A正确;‎ B.根据图示可知,在右边装置中,NO3-获得电子,发生还原反应,被还原变为N2逸出,所以右边电极为正极,原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以工作时中间室的Cl-移向左室,Na+移向右室,所以右边为阳离子交换膜,B错误;‎ C.根据B的分析可知,右池电极为正极,发生还原反应,电极反应式:2NO3-+10e-+12H+= N2↑+ 6H2O,C正确;‎ D.在左室发生反应:C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+,根据电极反应式可知每有1mol苯酚该反应,转移28mol电子,反应产生N2的物质的量是n(N2)=mol=2.8mol,则当消耗0.1molC6H6O,将会产生0.28mol氮气,D正确;‎ 故合理选项是B。‎ ‎8.LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是/燃料电池,图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是( )‎ A. 电池总反应为:‎ B. 电池放电过程中,从B极区向A极区移动 C. 电池放电过程中,B极区pH减小,A极区pH增大 D. 要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的A极相连 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】根据图片知,双氧水得电子发生还原反应,则A电极为正极,B电极为负极,负极上BH4-失电子发生氧化反应生成BO2-,电极反应式为BH4-+8OH--8e-= BO2-+6H2O,正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,根据原电池的工作原理来回答。‎ ‎【详解】A、根据图片知,负极反应式为BH4-+8OH--8e-= BO2-+6H2O,正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,电池总反应为:BH4-+4H2O2=BO2-+6H2O,故A正确; B、电池放电过程中,阳离子移向正极,Na+从负极区向正极区移动,故B正确; C、B电极为负极,电极反应式为BH4-+8OH--8e-= BO2-+6H2O;A电极为正极,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-,所以B极区pH减小,A极区pH增大,故C正确; D、LED发光二极管的电路中的电子流动方向可以判断,图乙中的导线a应与图甲中的B极负极相连,故D错误。 故选D。‎ ‎9.下图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图,RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3 反应生成Al2O 3和I2,通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。下列说法正确的是( )‎ A. 正极反应为:3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3‎ B. 传感器总反应为:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C. 外电路转移0.01mol电子,消耗O2的体积为0.56L D. 给传感器充电时,Ag+向多孔石墨电极移动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】由图可知,传感器中发生4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,原电池反应为2Ag+I2=2AgI,所以原电池的负极发生Ag-e-=Ag+,正极发生I2+2Ag++2e-=2AgI,充电时,阳极与外加电源正极相接、阴极阴极与外加电源负极相接,反应式与正极、负极反应式正好相反 ‎【详解】A.原电池正极电极反应为I2+2Ag++2e-=2AgI,故A错误;‎ B.由题中信息可知,传感器中首先发生①4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,然后发生原电池反应②2Ag+I2=2AgI,①+3②得到总反应为3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3+12AgI,故B正确;‎ C.没有指明温度和压强,无法计算气体体积,故C错误;‎ D.给传感器充电时,Ag+向阴极移动,即向Ag电极移动,故D错误;‎ 故选B。‎ ‎10.大阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池,其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许Li+通过,电池反应式为LixC6+Li1-x FePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是( )‎ A. 放电时Li+从左边移向右边,PO43-从右边移向左边 B. 放电时,正极反应式为:Li1-xFePO4+xLi++xe-= LiFePO4‎ C. 充电时M极连接电源的负极,电极反应为6C+xe-=C6x-‎ D. 充电时电路中通过2.0mol电子,产生7.0gLi ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),含有Li单质。M电极为负极,放电时,阳离子向正极移动,Li+从左向右移动,隔膜只允许Li+通过,PO43-不能通过,A项错误;‎ B.放电时,正极得到电子,Li1-xFePO4变成LiFePO4,根据电子守恒,Li1-xFePO4+xLi++xe-= LiFePO4,B项正确;‎ C.放电时,M为负极,充电时M为阴极,连接电源的负极,生成LixC6,电极反应为6C+xLi++xe-= LixC6,C项错误;‎ D.C是锂的载体,根据6C+xLi++xe-= LixC6,转移xmole-得到xmolLi,则转移2mole-,生成2molLi单质,为14g,D项错误;‎ 本题答案选B。‎ ‎11.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是( )‎ A. 甲为正极,丙为阴极 B. 丁极电极反应式为MnO42――e-===MnO4-‎ C. KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%‎ D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4molK+移入阴极区 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】分析装置的特点,可知左边是燃料电池,右边是电解池;通入氧气的电极甲是电池的正极,与甲相连的电极丁是电解池的阳极,则丁电极上MnO42―被氧化为MnO4-;丙电极是电解池的阴极,溶液中氢离子在阴极被还原为氢气,所以气体X是氢气。‎ ‎【详解】A、通入氧气的电极为电池的正极,与电源正极相连的一极为电解池阳极,所以丙是阴极,故A正确;‎ B、丁是电解池阳极,MnO42―失电子被氧化为MnO4-,电极反应式是MnO42――e-===MnO4-,故B正确;‎ C、丙电极上的反应是 ,电极甲的电极反应式是,乙电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,根据溶液流动方向,c%>b%>a%,故C错误,‎ D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L氧气时,转移4mol电子,所以理论上有4molK+移入阴极区,故D正确。‎ ‎12.关于有机物的下列叙述中,正确的是( )‎ A. 它的系统名称是2,4-二甲基-4-戊烯 B. 它的分子中至少有5个碳原子在同一平面上 C. 它与甲基环己烷()互为同分异构体 D. 该有机物与氢气完全加成后的产物的一氯取代产物共有4种 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 该有机物属于烯烃,它的系统名称是2,4-二甲基-1-戊烯,A错误;‎ B. 由于碳碳双键是平面形结构,因此至少有4个碳原子共平面,又因为碳碳单键可以旋转,所以它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上,B错误;‎ C. 与甲基环己烷()的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,C正确;‎ D. 该有机物与氢气完全加成后的产物子中含有3种不同的H,其一氯取代产物共有3种,D错误;‎ 答案选C。‎ ‎13.某烃结构式用键线表示为,该烃与Br2按物质量之比为1∶1加成时,所得产物有(   )‎ A. 3种 B. 6种 C. 5种 D. 4种 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】该烃与Br2按物质的量之比为1∶1加成时,有两种加成方式,1,2-加成和1,4-加成,其中1,2-加成产物有三种,1,4-加成产物有2种,共有5种加成产物,故答案选C。‎ ‎14. 某主链为4个碳原子的单烯烃共有4种同分异构体,则与这种单烯烃具有相同的碳原子数、主链也为4个碳原子的某烷烃有同分异构体 (  )‎ A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 ‎【答案】A ‎【解析】主链为4个碳原子的单烯烃共有4种同分异构体,烯烃分别为:C(CH3)3CH=CH2、(CH3)2C=C(CH3)2、CH(CH3)2C(CH3)=CH2、(CH3CH2)2C=CH2。则烷烃分子中有六个碳原子,主链上也有4个碳原子的烷烃分别为:C(CH3)3CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2。‎ ‎15.已知:。若要合成,则所用的反应物可以是(  )‎ ‎①2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 ②1,3-戊二烯和2-丁炔 ‎③2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 ④2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔 A. ①④ B. ②③ C. ②④ D. ①③‎ ‎【答案】A ‎【解析】根据题目提供的信息可知,合成的方法可以是 ,反应物为2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔,也可以是 ‎,反应物为2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔,故答案为A。‎ ‎16.两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是( )‎ ‎①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔(C2H2)‎ A. ②④ B. ②③⑥ C. ②⑥ D. ①③⑤‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】由图象曲线可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,混合气体一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,且为气体,据此进行判断。‎ ‎【详解】根据图象可知,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,烃类物质中碳原子数小于1.6的只有甲烷,则混合气体一定含有CH4,故②正确、⑤错误;由氢原子平均数为4可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,且为气体,可能含有乙烯、丙炔,一定没有乙烷、丙烷、乙炔,故①③⑥错误、④正确;根据分析可知,正确的为②④,故选A。‎ ‎17.下列各组化合物中,不论以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧生成H2O的量和消耗O2的量不变的是(   )‎ A. CH4O C3H4O5 B. C3H6 C4H6O3‎ C. C2H2 C6H6 D. C3H8 C4H6‎ ‎【答案】A ‎【解析】由于各反应生成物中仅H2O分子中存在H元素,因此反应生成H2O的量为定值时,反应前的H元素质量也是定值,又因为总物质的量一定,所以混合物分子中H原子数为定值,即混合物分子中含有H原子数目相等。同理,燃烧耗氧量为定值,则1mol物质的燃烧耗氧量在组内应当相等。A、 CH4O分子中含有4个H原子,完全燃烧耗氧量1.5,C3H4O5分子中含有4个H原子,完全燃烧耗氧量1.5,符合要求,所以A正确。B、C3H6分子中含有6个H原子,完全燃烧耗氧量4.5,C4H6O3‎ 分子中含有6个H原子,完全燃烧耗氧量4,因此混合后燃烧耗氧量不是定值,B错误。C、C2H2分子中含有2个H原子,完全燃烧耗氧量2.5,C6H6分子中含有6个H原子,完全燃烧耗氧量7.5,因此混合后H原子数不是定值,燃烧耗氧量也不是定值,C错误。D、C3H8分子中含有8个H原子,完全燃烧耗氧量5,C4H6分子中含有6个H原子,完全燃烧耗氧量5.5,因此混合后H原子数不是定值,燃烧耗氧量也不是定值,D错误。正确答案A。‎ ‎18.m mol C2H2跟n mol H2在密闭容器中反应,当该反应(可逆)进行到一定程度时,生成p mol C2H4。将反应后的混合气体完全燃烧,生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量( )‎ A. (3m+n)mol B. mol ‎ C. mol D. (3m+n+2p)mol ‎【答案】C ‎【解析】根据原子守恒分析,乙炔和氢气反应后燃烧消耗的氧气和反应前燃烧消耗氧气量相等,所以燃烧消耗的氧气的量为2.5m+0.5n,故选C。‎ ‎19.以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机物的说法正确的是( )‎ A. 物质a最多有10个原子共平面 B. 物质b的分子式为C10H14‎ C. 物质c能使高锰酸钾溶液褪色 D. 物质d与物质c互为同分异构体 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,故A错误;B.由结构可知b分子式为C10H12,故B错误;C. 物质c中不含有被高锰酸钾溶液氧化的基团,高锰酸钾溶液不褪色,故C错误;D.物质c与物质d的分子式相同都为C10H16、结构不同,互为同分异构体,故D正确;答案: D。‎ ‎20.三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年度诺贝尔化学奖,烯烃复分解反应可示意如下:‎ 下列化合物中,经过烯烃复分解反应可以生成的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据烯烃复分解反应的规律,‎ A项,发生复分解反应生成和CH2=CH2,A项符合题意;‎ B项,发生复分解反应生成和CH3CH=CH2,B项不符合题意;‎ C项,发生复分解反应生成和CH2=CH2,C项不符合题意;‎ D项,发生复分解反应生成和CH3CH=CH2,D项不符合题意;‎ 答案选A。‎ 第Ⅱ卷(填空题)‎ 二、填空题(每空2分,共40分)‎ ‎21.按要求回答下列问题 ‎(1)立方烷 的六氯代物有_________种。‎ ‎(2)甲基的电子式 ________________________。‎ ‎(3)的系统命名________________________________________。‎ ‎(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列的是______________。‎ ‎①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③ (CH3)3CH ④ (CH3)2CHCH2CH3‎ ‎【答案】 (1). 3 (2). (3). 4-甲基-2-乙基-1-戊烯 (4). ②④①③‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)立方烷的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故六氯代物有3种;‎ ‎(2)甲烷失去1个氢原子后得到甲基,甲基的电子式 ;‎ ‎(3)含碳碳双键的最长的链为5个碳,2号位有乙基,4号位有甲基,的系统命名: 4-甲基-2-乙基-1-戊烯;‎ ‎(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点越低。在①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③ (CH3)3CH ④ (CH3)2CHCH2CH3中,②④中碳原子都是5个,②无支链,④有一个支链,所以沸点:②>④;①③中碳原子数为4,比②④中碳原子数都少,③有支链,所以沸点:②>④>①>③;故沸点按由高到低的顺序排列是:②④①③。‎ ‎22.(Ⅰ)在烷烃分子中的基团-CH3、-CH2-、、,其数目分别用a、b、c、d表示,对烷烃(除甲烷外)中存在的关系作讨论:‎ ‎①下列说法正确的是_____________。‎ A.a的数目与b的数目的大小无关 B.c增加l,a就会增加3‎ C.d增加1,a就会增加2‎ D.b增加1,a就会增加2‎ ‎②四种基团之间的关系为:a=___________________________(用a、b、c、d表示)。‎ ‎(Ⅱ)C4H4有多种同分异构体,分别具有以下特征,试写相应同分异构体的结构简式 ‎①A为链状结构,可以由两分子的乙炔加成而得,A为_______。‎ ‎②C 为正四面体,每个C原子分别与另三个C 原子通过单键相连,则C为______。‎ ‎(Ⅲ)烯烃与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物有如下的反应关系:‎ ‎ ‎ 已知某烯烃的化学式为C5H10,它与高锰酸钾酸性溶液反应后得到的产物若为乙酸和丙酸,则此烯烃的结构简式是___________;若为二氧化碳和丁酮(),则此烯烃的结构简式是______________。‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 2+c+2d (3). CH≡C-CH=CH2 (4). (5). CH3CH=CHCH2CH3 (6). CH2=C(CH3)CH2CH3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(Ⅰ)①A、在直链烷烃中,两头是甲基,中间可以有无数个亚甲基,a的数目与b的数目的大小无关,故A正确;‎ B.c增加1,a增加3时只局限到了异丙烷,不合理,故B错误;‎ C.根据烷烃的命名原则和书写,d增加1,a就会增加2,故C正确;‎ D.b增加1,在亚甲基的两端挂上甲基,只能是丙烷一种物质,不可能,故D错误;‎ 故选AC;‎ ‎②根据烷烃的通式CnH2n+2,-CH3、-CH2-、、,其数目分别用a、b、c、d表示,则烷烃的分子式为C(a+b+c+d)H(3a+2b+c),则:3a+2b+c=2(a+b+c+d)+2,整理得:a=2+c+2d;‎ ‎(Ⅱ)C4H4有多种同分异构体①A为链状结构, 可以由两分子的乙炔加成而得,由此A中有一个叁键,一个碳碳双键,A为CH≡C—CH=CH2 ;‎ ‎②C 为正四面体, 每个C原子分别与另三个C 原子通过单键相连,每个碳都是sp3‎ 杂化,则C为;‎ ‎(Ⅲ)乙酸的结构简式为:CH3COOH,丙酸的结构简式为:CH3CH2COOH,依据烯烃与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物的规律可知该烯烃的结构简式为:CH3-CH=CH-CH2-CH3,‎ 二氧化碳和丁酮(),依据烯烃与高锰酸钾酸性溶液反应的氧化产物的规律可知该烯烃的结构简式为:CH2=C(CH3)C2H5。‎ ‎23.某兴趣小组的同学用图所示装置研究有关电化学的问题.当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。‎ ‎ ‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)通入 CH3OH 电极的电极反应:___________________。‎ ‎(2)乙池中 A(石墨)电极的名称为_________________(填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”),总化学反应式为___________________。‎ ‎(3)当乙池中 B 极质量增加 5.40g 时,甲池中理论上消耗 O2 的体积为_______mL(标准状况)。若丙池中KCl溶液的体积是500mL,电解后,溶液的pH为_________(设电解前后溶液体积无变化)。‎ ‎【答案】 (1). CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O (2). 阳极 (3). 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 (4). 280 (5). 13‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)甲池为原电池,燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐,结合电荷守恒写出电极反应;‎ ‎(2)乙池是电解池,A为阳极,B为阴极,电池中是电解硝酸银溶液生成银,硝酸和氧气;‎ ‎(3)乙池是电解池结合电子守恒计算消耗氧气的体积,丙为电解池C为阳极,D为阴极,电解氯化钾溶液,生成氢氧化钾、氢气和氯气;‎ ‎【详解】(1)甲池为原电池,燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐,甲池中通入CH3OH电极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;‎ ‎(2)乙池是电解池,A为阳极,B为阴极,电池中是电解硝酸银溶液生成银,硝酸和氧气,电池反应为:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 ;‎ ‎(3)当乙池中B极质量增加5.4g为Ag,物质的量=5.4g÷108g·mol-1=0.05mol,依据电子守恒计算4Ag~O2~4e-,甲池中理论上消耗O2的体积=mol×22.4L·mol-1=0.28L=280mL;丙为电解池C为阳极,D为阴极,电解氯化钾溶液,生成氢氧化钾、氢气和氯气,结合电子守恒计算KOH~e-,n(KOH)=0.05mol,c(KOH)=0.05mol÷0.5L=0.1mol·L-1,pH= -lg=13。‎ ‎24.酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:‎ 溶解度/(g/100g水)‎ 化合物 Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Ksp近似值 ‎10-17‎ ‎10-17‎ ‎10-39‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)该电池的正极反应式为 ____。‎ ‎(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn__________g。(已经F=96500C/mol)‎ ‎(3)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,加碱调节至pH为___________时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_________时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是_________。‎ ‎【答案】 (1). MnO2+e-+H+=MnOOH (2). 0.05 (3). 2.7 (4). 6 (5). Zn2+和Fe2+分离不开 ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)该电池负极锌被氧化生成Zn2+,正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH;‎ ‎(2)持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为150C÷96500C·mol-1,以此计算消耗锌的质量、物质的量;‎ ‎(3)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol·L-1,结合Ksp=10-39计算pH,并根据Ksp计算锌开始沉淀的pH.‎ Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近,同时沉淀。‎ ‎【详解】(1)该电池负极锌被氧化生成Zn2+,正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH,电极方程式为MnO2+H++e-=MnOOH;‎ ‎(2)持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为150C÷96500C·mol-1,则消耗Zn的质量为 ×65g·mol-1=0.05g;‎ ‎(3)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol·L-1,因Ksp=10-39,则c(OH-)=mol·L-1≈0.5×10-11mol·L-1,此时pH=2.7;如锌开始沉淀,则c(OH-)=mol·L-1=10-8mol·L-1,此时pH=6;若上述过程不加H2O2后果是:Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近,同时沉淀,Zn2+和Fe2+分离不开。‎
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