(2)若有机化合物A能与碳酸氢钠溶液反成产生气体,请写出A所有可能的的结构简式。____________ 【答案】C4H8O2 CH3CH2CH2COOH或(CH3)2CHCOOH 【解析】(1)标况下17.92L氧气的物质的量为:n(O2)=
17.92L=0.8mol;浓硫酸增重的为水的质量,
22.4L/mol14.4gH2O的物质的量为:
14.4g=0.8mol;其中的n(H)=0.8mol×2=1.6mol,有机物燃烧生成的二氧化
18g/mol碳的物质的量为:
17.6g=0.4mol;剩余气体通过足量灼热氧化铜,测得固体质量减少6.4g,减少的
44g/mol6.4g=0.4mol,与反应生成
16g/mol质量为氧化铜含有的氧原子的质量,氧化铜含有的氧原子的物质的量=
的一氧化碳的物质的量相等,即有机物燃烧生成的一氧化碳的物质的量为0.4mol,其中的n(C)=0.4mol,有机物含氧原子的物质的量为:
n(H2O)+n(CO)+2n(CO2)-2n(O2)=0.8mol+0.4mol+0.4mol×2-0.8mol×2=0.4mol,所以n(有机):n(C):n(H):n(O)=0.2:(0.4+0.4):1.6:0.4=1:4:8:2,因此化学式为C4H8O2,答:该有机物分子式为C4H8O2; (2)若有机化合物A能与碳酸氢钠反应放出气体,则分子中含有羧基,则A的结构简式为CH3 CH2 CH2COOH或(CH3)2CHCOOH,答:A所有可能的的结构简式CH3 CH2 CH2COOH或(CH3)2CHCOOH。 三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.某实验小组同学进行如下实验,以探究化学反应中的能量变化。
(1)实验表明:①中的温度降低,由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是_____(填“吸热”或收热\反应。
(2)实验②中,该小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示。图A中0-t1段化学反应速率变化的原因是________。已知该反应是放热反应,其能量变化可用下图中的_____(填“B”或“C”)表示。
【答案】 吸热 反应放热,随反应进行,温度升高,化学反应速率加快 B
【解析】分析:(1)根据温度的变化判断反应的热效应;
(2)根据该反应为放热反应,结合浓度和温度对反应速率的影响分析解答;根据放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量分析解答。
详解:(1)①中的温度降低,由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应,故答案为:吸热; (2)在烧杯中加入5mL 1.0mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,开始时盐酸的浓度减小,速率应减小,但实际上增大,是由于该反应为放热反应,说明温度对速率的影响大于浓度对速率的影响;放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,只有B图像符合,故答案为:反应放热,随反应进行,温度升高,化学反应速率加快放热;B。 四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.有关物质的转化关系如下图所示。A和G均为气体,其中A为黄绿色。C和D均为酸,其中C具有漂白性。E和I均为常见金属,其中I为紫红色。
⑴气体A所含元素在周期表中的位置是:______。D的电子式为______。 ⑵写出反应①的离子方程式:______。
⑶写出反应④的化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:______。 【答案】第三周期,ⅦA族 【解析】 【分析】
由A为黄绿色气体可知,A为氯气;由C和D均为酸,其中C具有漂白性可知,B为水、C为次氯酸、D为盐酸,反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;由E能和盐酸反应、F能和氯气反应可知,E为常见的活泼变价金属,则E为铁、F为氯化亚铁、G为氢气、H为氯化铁,反应②为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应③为氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁;由I为紫红色常见金属可知,I为铜,反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。 【详解】
(1)氯元素的原子序数为17,位于元素周期表第三周期ⅦA族;D为氯化氢,氯化氢为共价化合物,电子式为
,故答案为:第三周期ⅦA族;
;
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
(2)反应①为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故答案为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)反应④为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中转移电子数目为2e—,用单线桥表示电
子转移的方向和数目为【点睛】
,故答案为:。
由E能和盐酸反应、F能和氯气反应确定E为常见的活泼变价金属是解答难点,也是推断的突破口。 五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.X、Y、Z、M、W、Q是6种短周期元素,其原子半径及主要化合价如下: 元素代号 原子半径/nm 主要化合价 完成下列填空:
(1)上述元素中,金属性最强的在周期表中的位置是_____ 。 (2)X2Q2为______化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)Z元素的单质是黑火药的主要成分之一,在反应中Z元素的单质表现了_____性。 (4)下列能说明M元素比z元素非金属性强的是_____(填字母标号)。 a.M的气态氢化物的沸点强于Z的 b.M的氧化物对应水化物的酸性强于Z的
c.M的单质与Z的气态氢化物的水溶液反应,使其变浑浊
d.一 定条件下Z、M的单质与Fe反应,产物中铁的价态前者比后者低
(5)科学家们认为存在含氢量最高的化合物WH5,预测其与水剧烈反应放出气体,所得水溶液呈弱碱性,写出该反应的化学方程式__________。
【答案】 第3周期第ⅠA族 离子 氧化 cd NH4H+H2O ===H2↑+NH3·H2O
【解析】分析:主族元素中,元素最高正化合价与其族序数相等,其最高正价与最低负价的绝对值之和为8,根据元素化合价知,X、Y、Z、M、W、Q分别位于第IA族、第IIIA族、第VIA族、第VIIA族、第VA族、第VIA族,同一主族元素,其原子半径随着原子序数增大而增大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以X、Y、Z、M、W、Q为Na、Al、S、Cl、N、O元素,再结合元素周期律、原子结构解答。 详解:结合以上分析,
(1)这几种元素中,金属性最强的元素为Na,在周期表中的位置是第3周期第ⅠA族; 故答案为:第3周期第ⅠA族;
(2)X2Q2为Na2O2由阴阳离子构成,属于离子化合物, 故答案为:离子;
(3)黑火药爆炸时发生多种化学反应,其中主要化学反应方程式为:
X 0.186 +1 Y 0.143 +3 Z 0.104 +6,-2 M 0.099 +7,- 1 W 0.070 +5,- 3 Q 0.066 -2 2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑,在反应中S元素的化合价降低,硫单质作氧化剂,表现了氧化性, 、故答案为:氧化;
(4)a.HCl的沸点强于H2S的,不能说明非金属性Cl>S,故a错误;
b.氯和硫的氧化物都不只一种,应该是Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性强于S的,才能说明非金属性Cl>S,故b错误;
c Cl2与H2S溶液反应,溶液变浑浊,说明氯气的氧化性比硫强,则说明Cl元素的非金属性比S元素的非金属性强,故c正确;
d.一定条件下,Cl2与Fe反应生成FeCl3,S和Fe反应生成FeS,具有可变价态的金属,与氧化性强的生成较高价态的产物,故d正确; 故答案为:cd;
(5)NH5与水剧烈反应放出气体,所得水溶液呈弱碱性,则生成氢气和一水合氨,该反应的化学方程式为:NH4H+H2O ===H2↑+NH3·H2O,
H2O。 答案为:NH4H+H2O ===H2↑+NH3·
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