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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研版拓展型課程化學上冊階段測試試卷192考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、在一支試管中加入少量氯化鈷晶體,再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解,然后滴加水至溶液呈紫色為止。溶液中存在如下平衡:(aq)(粉紅色)+4Cl-(aq)(aq)(藍色)+6H2O(l)?H,下列說法不正確的是A.向溶液中加入適量的稀硫酸,平衡正向移動,溶液為藍色B.將試管放入熱水水中,溶液變成粉紅色,則:?H<0C.當溶液中v正[()]=v逆()時,說明反應達到平衡狀態D.該反應的平衡常數K=2、由丙烯(CH2=CH—CH3)合成的聚丙烯可用于生產口罩濾芯材料。下列說法不正確的是A.聚丙烯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.丙烯合成聚丙烯屬于加聚反應C.丙烯與溴發生加成反應生成CH2Br—CH2—CH2BrD.聚丙烯屬于難降解的物質,隨意丟棄會造成白色污染3、實驗室制備ClO2的裝置如圖,A裝置用于制備SO2。已知:二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不與水反應的黃綠色氣體;沸點為11℃。下列說法不正確的是。
A.連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→dB.裝置C中裝的是飽和NaHSO3溶液C.裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2,防止污染環境D.制備原理為SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO44、以下幾種氣體可用如圖所示裝置干燥;收集的是。
①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3
A.①③④B.②⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥5、某學習小組設計實驗制備供氧劑氫化鈣(CaH2);實驗裝置如下圖所示。
已知:①鈣能與H2O、HCl、O2等反應;②氫化鈣遇水劇烈反應。下列說法正確的是A.相同條件下,粗鋅(含少量銅)比純鋅反應速率慢B.酸R為濃鹽酸,裝置b中盛裝濃硫酸C.實驗時先點燃酒精燈,后打開活塞KD.裝置d的作用是防止水蒸氣進入硬質玻璃管6、氧化鉛(PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO,其原理為:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某課題組同學設計實驗探究CO還原氧化鉛并檢驗氧化產物(已知CO能使銀氨溶液產生黑色沉淀)的裝置如圖所示。下列說法正確的是。
A.實驗時,先點燃裝置①處酒精燈,當裝置⑤中產生連續氣泡且有明顯現象后再點燃裝置③處酒精燈B.實驗完畢時,先熄滅裝置①處酒精燈,再熄滅裝置③處酒精燈C.裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水D.尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH溶液吸收等方法7、實驗室模擬制備亞硝酰硫酸(NOSO4H)的反應裝置如圖所示;下列關于實驗操作或敘述錯誤的是。
已知:①亞硝酰硫酸為棱形結晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反應原理為:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,邊加邊攪拌B.裝置B和D中的濃硫酸的作用是防止水蒸氣進入C導致亞硝酰硫酸分解C.冷水的溫度控制在20℃左右,太低反應速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.實驗時用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產生SO2速率更快8、80℃時,NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經2min達平衡時,NO2的轉化率為50%,下列說法不正確的是。起始濃度甲乙丙c(NO2)(mol/L)0.100.200.20c(SO2)/(mol/L)0.100.100.20A.容器甲中的反應在前2min的平均反應速率v(SO2)=0.025mol/(L·min)B.達到平衡時,容器丙中正反應速率與容器甲相等C.溫度升至90℃,上述反應平衡常數為1.56,則反應的△H>0D.容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,達到平衡時c(NO)與原平衡相同評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)9、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標a表示滴定百分數(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。
A.常溫下,酸性:B.當滴定至溶液中存在:C.滴定當時,溶液中D.初始濃度10、某同學按圖示裝置進行實驗;產生足量的氣體通入c中,最終出現渾濁。下列所選物質組合符合要求的是。
a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液
A.AB.BC.CD.D11、“探究與創新能力”是化學的關鍵能力。下列各項中“操作或現象”能達到預期“實驗目的”的是。選項實驗目的操作或現象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應向濃硝酸中插入紅熱的碳,產生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)12、晶體硼熔點為1873K;其結構單元為正二十面體,結構如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結構,例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結構如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結構;立方相氮化硼是超硬材料。回答下列問題:
(1)基態硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結構單元由___個硼原子構成,共含有___個B-B鍵。
(3)關于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力小;所以質地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。13、研究CO還原NOx對環境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態基態原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態,此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達到新的平衡狀態。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
14、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。15、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水16、某有機物的結構簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為________。17、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應,最終得到產品1.566g。求實際產率_______;18、實驗室模擬工業生產食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關物質的熔、沸點如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點/℃436299沸點/℃181.9189285
試回答下列問題:
(1)反應室I中反應的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應室I中發生反應的化學方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學方程式表示)。19、如圖所示的初中化學中的一些重要實驗;請回答下列問題:
(1)圖A稱量NaCl的實際質量是___。
(2)圖B反應的實驗現象是__。
(3)圖C反應的表達式為__。
(4)圖D實驗目的是__。20、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分四、結構與性質(共3題,共24分)21、NH3具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優點,NH3的合成及應用一直是科學研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態Fe原子的電子排布式為___________。
②實際生產中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結構示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個數比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學家開發出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學工業科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應時,向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3。空間結構為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應用前景的儲氫材料。元素HBN電負性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。22、鉻是由法國化學家沃克蘭于1798年在巴黎發現。目前鉻被廣泛應用于冶金;化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領域。
(1)鉻元素基態原子的價電子排布式為___________。
(2)金屬鉻的第二電離能和錳的第二電離能分別為1590.6kJ/mol、1509.0kJ/mol,的原因是___________。
(3)雷氏鹽(Reineckesalt)的化學式為是一種易溶于水和乙醇的暗紅色固體。
①雷氏鹽中存在的化學鍵有___________(填序號)。
A.鍵B.鍵C.氫鍵D.配位鍵E.金屬鍵。
②配體中C采取的雜化方式為___________,可用于形成配位鍵的原子有___________。
③的價層電子對數為___________,空間構型是___________,寫出一種與互為等電子體的分子___________。
④乙醇能與水以任意比例互溶的原因是___________,___________。
(4)硒化鉻的立方晶胞結構如圖所示,晶胞參數為anm和bnm,則硒化鉻的密度為___________(列出表達式即可)。
23、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現代技術包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產、生活息息相關,基態N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產、生活有著廣泛的應用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態,熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共32分)24、醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一種重要的有機化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)與合成氣(CO、H2)為原料,醋酸鋰;碘甲烷等為催化劑;在高壓反應釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列問題:
(1)常溫下,將濃度均為amol/L的醋酸鋰溶液和醋酸溶液等體積混合,測得混合液的pH=b,則混合液中c(CH3COO-)=______mol/L(列出計算式即可)。
(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH1=-91.8kJ/mol;
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ/mol;
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol.
已知:H-H的鍵能為436kJ/mol,C=O的鍵能為803kJ/mol,H-O的鍵能為464kJ/mol,則C≡O的鍵能為_____kJ/mol.
(3)二甲醚(DME)與合成氣一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反應方程式為2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃時,向2L恒容密閉反應釜中加入0.2molCH3OCH3、0.4molCO、0.1molH2發生上述反應,10min達到化學平衡;測得VAC的物質的量分數為10%。
①0~10min內,用CO濃度變化表示的平均反應速率v(CO)=______;該溫度下,該反應的平衡常數K=__________。
②下列能說明該反應達到平衡狀態的是______(填選項字母)。
A、V正(DME)=v逆(H2)≠0B;混合氣體的密度不再變化。
C、混合氣體的平均相對分子質量不再變化D;c(CO):c(VAC)=4:1
③如圖是反應溫度對二甲醚(DME)的轉化率和醋酸乙烯(VAC)選擇性(醋酸乙烯的選擇性Svac=)的影響,該反應的ΔH______0(填“>”“<”或“=”);控制的最佳溫度是___________.
④保持溫度不變,向反應釜中通入氬氣增大壓強,則化學平衡______(填“向正反應方向”“向逆反應方向"或“不”)移動。
25、CH4既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以CO2、H2為原料合成CH4涉及的主要反應如下:
Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol
常溫常壓下,H2(g)和CH4(g)的摩爾燃燒焓分別為-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;
(1)△H1_______kJ/mol。
(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,則反應Ⅱ的平衡常數為_______(用含a、b的代數式表示)。
(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應器中;當氣體總壓強為0.1MPa,平衡時各物質的物質的量分數如圖所示:
200~550℃時,CO2的物質的量分數隨溫度升高而增大的原因是_______。反應器中應選擇適宜的溫度是_______。
(4)為探究的反應速率與濃度的關系,起始時,向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol/LCO2與H2。平衡時,根據相關數據繪制出兩條反應速率—濃度關系曲線:和
則與曲線相對應的是上圖中曲線_______(填“甲”或“乙”);該反應達到平衡后,某一時刻降低溫度,重新達到平衡,平衡常數_______(填“增大”或“減小”),則此時曲線甲對應的平衡點可能為_______(填字母,下同),曲線乙對應的平衡點可能為_______。26、我國自主知識產權的首套煤基乙醇工業化項目生產過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉化為乙醇涉及反應原理:
主反應:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態)
化學吸附:H2→2H*
表面反應:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學吸附的活化能大;決定主反應的反應速率。
(1)反應2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應達到化學平衡狀態的有____。
A.CH3COOCH3的質量分數不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應的平衡常數為___________(保留2位有效數字)。
(4)其它條件相同,反應經過相同時間,乙酸甲酯的轉化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應的能量反應歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應的能量反應歷程示意圖_______。
27、以工業生產硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的過程如圖所示:
硼鎂泥的主要成分如下表:。MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%
回答下列問題:
(1)“酸解”時應該加入的酸是_______,“濾渣1”中主要含有_________(寫化學式)。
(2)“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是________、_______。
(3)判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是____________。
(4)分離濾渣3應趁熱過濾的原因是___________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【詳解】
A.稀硫酸與溶液中的粒子均不反應;平衡不移動,A項錯誤;
B.溫度升高,平衡逆移,根據勒夏特列原理可得出正反應為放熱反應,?H<0;B項正確;
C.正反應減少的速率等于逆反應減少的速率;正逆反應速率相等,反應達到平衡,C項正確。
D.水溶液中計算平衡常數,水的濃度以1計,該反應的平衡常數K=D項正確;
故選A。2、C【分析】【詳解】
A.丙烯中含有碳碳雙鍵;聚丙烯不含有雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A項正確;
B.丙烯合成聚丙烯;反應類型為加聚反應,B項正確;
C.丙烯與溴發生加成反應生成CH2Br—CHBr—CH3;C項錯誤;
D.聚丙烯屬于難降解的物質;隨意丟棄會污染環境,造成白色污染,D項正確;
答案選C。3、B【分析】【分析】
A裝置制得的SO2先經過E裝置平緩氣流同時防止倒吸,后通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,ClO2在冰水浴中降溫液化收集;尾氣用水吸收,防止污染環境。
【詳解】
A.據分析,連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→d;A正確;
B.裝置C的作用是吸收尾氣,因ClO2易溶于水;裝置C裝水即可以,B錯誤;
C.ClO2沸點為11℃,裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2;防止污染環境,C正確;
D.SO2通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,制備原理為:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;D正確;
故選B。4、D【分析】【分析】
由圖示可知氣體用堿石灰來干燥;說明氣體是顯中性或堿性,不能是酸性氣體;由收集方法是向下排空氣方法說明該氣體密度比空氣小。
【詳解】
①H2密度比空氣小;且屬于中性氣體,①符合要求;
②O2密度比空氣大;且屬于中性氣體,①不符合要求;
③CO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,③不符合要求;
④SO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,④不符合要求;
⑤CH4密度比空氣小;且屬于中性氣體,⑤符合要求;
⑥NH3密度比空氣小;屬于堿性氣體,⑥符合題意;
綜上所述可知:符合要求的物質序號是①⑤⑥;故合理選項是D。
【點睛】
堿性干燥劑只能用來干燥中性氣體或堿性氣體;酸性干燥劑只能用來干燥酸性或中性氣體;中性干燥劑理論上可以干燥酸性、堿性、中性氣體,但堿性氣體NH3不能使用中性干燥劑無水CaCl2干燥;H2S屬于酸性氣體,同時具有還原性,不能使用酸性干燥劑濃硫酸來干燥;用排空氣法收集氣體時,主要考慮氣體的密度與空氣的相對大小,密度比空氣小的使用向下排氣法,密度比空氣大的使用向上排空氣方法。5、D【分析】鋅、銅和鹽酸構成原電池,反應速率比純鋅與鹽酸反應速率快,A錯誤;酸R為濃鹽酸,與鋅反應生成氫氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此裝置b中盛裝濃硫酸,只能吸收水蒸氣,不能除去氯化氫,導致鈣與氯化氫反應生成氯化鈣,影響實驗,B錯誤;由于鈣能夠與氧氣反應,所以先產生氫氣,排凈裝置內的空氣,然后再點燃酒精燈,才能保證氫氣與鈣反應,C錯誤;由于氫化鈣遇水劇烈反應,所以裝置d的作用是防止水蒸氣進入硬質玻璃管,影響實驗,D正確;正確選項D。6、A【分析】先點燃裝置①處酒精燈,當裝置⑤中產生連續氣泡且有明顯現象后,說明裝置中的空氣已經排凈,然后再點燃裝置③處酒精燈,故A正確;實驗完畢時,先熄滅裝置③處酒精燈,再熄滅裝置①處酒精燈,故B錯誤;裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、澄清石灰水、銀氨溶液,故C錯誤;NaOH溶液不與CO反應,不能吸收CO,故D錯誤。7、D【分析】【詳解】
A.濃硝酸與濃硫酸混合時;如果將濃硝酸注入濃硫酸中,容易發生液滴四濺,故濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,并且邊加邊攪拌,攪拌的目的是及時散熱,防止局部過熱,A正確;
B.亞硝酰硫酸遇水易分解,裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體水蒸氣進入裝置C中;裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中的水蒸氣進入裝置C中,B正確;
C.為了保證反應速率不能太慢,同時又要防止溫度過高硝酸分解,SO2逸出;故冷水的溫度控制在20℃左右,C正確;
D.98%的濃硫酸的很難電離出H+,如果用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產生SO2速率更慢,D錯誤;8、B【分析】【詳解】
A.容器甲中起始時c(NO2)=0.10mol/L,經2min達平衡時,NO2的轉化率為50%則反應的NO2濃度為0.050mol/L,則反應消耗SO2的濃度也是0.050mol/L,故反應在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol/(L·min);A正確;
B.反應NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)為氣體體積不變的反應;壓強不影響平衡,則容器甲和丙互為等效平衡,平衡時反應物轉化率相等,由于丙中各組分濃度為甲的2倍,則容器丙中的反應速率比A大,B錯誤;
C.對于容器甲,反應開始時c(NO2)=c(SO2)=0.10mol/L,經2min達平衡時,NO2的轉化率為50%,則反應的c(NO2)=0.050mol/L,根據物質反應轉化關系可知,此時c(SO2)=0.10mol/L=0.050mol/L=0.050mol/L,c(NO)=c(SO3)=0.050mol/L,該反應的化學平衡常數K=溫度升至90℃,上述反應平衡常數為1.56>1,則升高溫度化學平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應,故該反應的△H>0;C正確;
D.化學平衡常數只與溫度有關,與其它外界條件無關。由于NO2(g)、SO2(g)消耗是1:1關系,反應產生的SO3(g)、NO(g)也是1:1關系,所以容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,平衡時,與原來的乙相同,則達到平衡時c(NO)與原平衡就相同;D正確;
故合理選項是B。二、多選題(共3題,共6分)9、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當滴定至溶液中存在:B項錯誤;
C.當時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。10、AC【分析】【詳解】
A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據同離子效應,析出晶體;A符合題意;
B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應生成與飽和溶液反應生成晶體;C符合題意;
D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。11、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;
B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應,故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應;產生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應;所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;
故答案:AC。三、填空題(共9題,共18分)12、略
【分析】【分析】
(1)基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2。【解析】①.3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.213、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減小)④.分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態與已有線平齊)14、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發生微弱的電離產生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發生微弱的水解導致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L15、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發生電離作用:H++也會發生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1016、略
【分析】【分析】
由結構簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結合醇、羧酸、烯烴的性質來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶217、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發生取代反應生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變為羧酸鈉,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時,應拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質,故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質量為g,實際產率為=60%。【解析】取代反應布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%18、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發生酯化反應制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應制得,考慮到它們溶沸點的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應室I中反應的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應,故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應,還會使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應不充分的原料再重復使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應室1為苯酚和氯乙酸發生取代反應,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發生的反應是苯氧乙酸和丙烯醇發生酯化反應,制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2。【解析】C蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH219、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小;
【詳解】
(1)稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;15=NaCl質量+3,NaCl的實際質量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現象是:放出大量的熱;發出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗目的是驗證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙20、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發生電離作用:H++也會發生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10四、結構與性質(共3題,共24分)21、略
【分析】【分析】
根據Fe的原子序數,結合核外電子排布規則寫出Fe的電子排布式;根據晶胞的結構,利用“均攤法”進行晶胞的有關計算;根據同主族元素性質遞變規律解釋H、Li、Na的第一電離能的關系;根據NH3分子與H2O分子之間會形成氫鍵解釋NH3極易溶于水的原因;根據NH3極易溶于水,CO2在水中溶解度不大,解釋侯氏制堿法先通入NH3再通入CO2;根據VSEPR理論,判斷其空間結構和雜化類型;根據形成配位健的條件判斷提供空軌道的原子;根據NH3BH3(氨硼烷)分子間形成氫鍵判斷其熔點較高;據此解答。
(1)
①Fe元素的原子序數為26,核外有26個電子,根據核外電子排布規則,基態Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;答案為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
②由晶胞的結構可知,圖1結構中,Fe位于頂點和體心,Fe原子的個數為8×+1=2,圖2結構中,Fe位于頂點和面心,Fe原子的個數為8×+6×=4,則兩種晶胞所含鐵原子個數比為2:4=1:2;又圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),其體積為V=(a×10-10cm)3,晶胞的質量為m==其密度ρ===g·cm-3;答案為1:2;
③第一電離能(I1)為I1(H)>I1(Li)>I1(Na);原因是H;Li、Na位于同一主族,價電子數相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;答案為H、Li、Na位于同一主族,價電子數相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;
(2)
①NH3極易溶于水的原因是NH3與H2O分子間能形成氫鍵;答案為NH3與H2O分子間能形成氫鍵;
②因為二氧化碳在水中溶解度不大,氨氣極易溶于水,飽和氨鹽水顯堿性,比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳,所以要先向飽和食鹽水中通入氨氣,制成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳即反應時,向飽和NaCl溶液中先通入氨氣,再通入二氧化碳;答案為NH3;
③中中心原子C原子的價層電子對個數=3+=3+0=3,且無孤電子對,采取sp2雜化;其空間結構為平面三角形;答案為平面三角形;
(3)
①NH3分子中中心原子N原子的價層電子對個數=3+=3+1=4,且含有一個孤電子對,所以中心原子N原子的雜化軌道類型為sp3雜化;答案為sp3;
②在NH3BH3結構中;N原子存在孤電子對,B原子為缺電子原子,在配位鍵的形成中B原子提供空軌道;答案為B;
③NH3BH3(氨硼烷)與CH3CH3互為等電子體,由于NH3BH3分子中N原子的電負性較大,分子間會形成氫鍵,所以NH3BH3熔點高于CH3CH3;答案為>。【解析】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21:2H;Li、Na位于同一主族;價電子數相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小。
(2)NH3與H2O分子間能形成氫鍵NH3平面三角形。
(3)sp3B>22、略
【分析】【分析】
根據Cr原子的電子排布式,寫出基態價電子的排布式;根據Cr原子失去一個電子后價電子排布情況判斷鉻的第二電離能大于錳的第二電離能;根據題中結構判斷存在化學鍵類型;根據VSEPR理論判斷中心原子雜化方式和空間構型;根據等電子體的概念寫出一種與互為等電子體的分子;根據形成氫鍵和相似相溶原理解釋乙醇能與水以任意比例互溶;根據題中晶胞的結構;利用“均攤法”進行晶胞的相關計算;據此解答。
(1)
Cr是24號元素,核外有24個電子,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,價電子排布式為3d54s1,答案為3d54s1。
(2)
因為鉻原子失去1個電子后,價電子層電子排布式為屬于半充滿,相對穩定,即鉻的第二電離能是失去半充滿3d5上的電子,錳的第二電離能是失去3d6上的電子變為半充滿狀態,所以金屬鉻的第二電離能大于錳的第二電離能答案為鉻原子失去1個電子后,價電子層電子排布式為屬于半充滿,相對穩定。
(3)
①由可知,該結構中存在N-H鍵是鍵,N=C雙鍵、C=S雙鍵中有鍵、鍵,Cr3+與配體間形成配位鍵;ABD符合題意;答案為ABD。
②由可知,NCS-的中心原子C原子形成2個雙鍵,NCS-為直線形結構,C原子采取sp雜化;因為NCS-結構中,N、S均有孤電子對,均可與Cr3+形成配位鍵;答案為sp雜化;N;S。
③的價層電子對數=4+=4+0=4,無孤電子對,的空間構型為正四面體結構;根據原子總數相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體,則的等電子體的分子為CH4;答案為4;正四面體;CH4。
④CH3CH2OH與水分子間能形成氫鍵,并且都是極性分子,根據相似相溶原理,所以CH3CH2OH能與水以任意比互溶;答案為乙醇可與水形成分子間氫鍵;乙醇屬于極性分子。
(4)
由可知,晶胞中Cr原子數目=8×+4×=2,Se原子位于晶胞內,數目=2,故晶胞質量m=2×g=g,晶胞的體積V=a×10-7cm×a×10-7cm×b×10-7cm=a2b×10-21cm3,則晶體密度ρ===答案為【解析】(1)
(2)鉻原子失去1個電子后,價電子層電子排布式為屬于半充滿,相對穩定。
(3)ABDsp雜化S、N4正四面體形乙醇可與水形成分子間氫鍵乙醇屬于極性分子。
(4)23、略
【分析】【詳解】
I.(1)基態N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規則,N2F2分子結構式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;
(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;
II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;
(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數是8,每個CO分子提供一個電子對,所以8+2n=18,n=5;
(3)極性分子的熔沸點較高,CO是極性分子,氮氣是非極性分子,所以CO熔沸點較高;
(4)①銅為29號元素,基態銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;
②根據晶胞結構圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目=3×8÷2=12;
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為Cl元素;該晶胞中Cu原子個數為4,Cl原子個數=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據晶胞的結構可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對角線的=××cm=pm。
點睛:把握常見分子中原子的雜化及空間構型為解答的關鍵,根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型及中心原子雜化方式,價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數,σ鍵個數=配原子個數,孤電子對個數=(a-xb),a指中心原子價電子個數,x指配原子個數,b指配原子形成穩定結構需要的電子個數.根據n值判斷雜化類型:一般有如下規律:當n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;中心原子的雜化類型為sp2,說明該分子中心原子的價層電子對個數是3,無孤電子對數,空間構型是平面三角形。【解析】洪特規則sp2雜化3NASi3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si為sp3雜化,N—Si—N的鍵角為109028/,而N原子周圍只有3個Si原子。雖N原子也是sp3雜化,但由于孤電子對對成鍵電子對的排斥力更強,故Si—N—Si的鍵角小于109028/。第四周期第Ⅷ族分子晶體5CO[Ar]3d104s112五、原理綜合題(共4題,共32分)24、略
【分析】【詳解】
(1)常溫下,將濃度均為amol/L的酷酸鋰溶液和酷酸溶液等體積混合,根據電荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Li+),則c(CH3COO-)+10b-14mol/L=0.5amol/L+10-bmol/L,整理可得c(CH3COO-)=
(2)根據CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/mol可知;△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,則C≡O的鍵能=(-41.3kJ/mol)+(2×803kJ/mol)+(436kJ/mol)-(2×464kJ/mol)=1072.7kJ/mol;
(3)①2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g)CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g)
起始量(mol)0.20.40.100
反應量(mol)2x4xxx2x
平衡量(mol)0.2-2x0.4-4x0.1-xx2x
則
解得x=0.05
0~10min內用CO濃度變化表示的平均反應速率v(CO)=
該溫度下,該反應的平衡常數K=
②A.V正(DME)=v逆(H2);不滿足計量數關系,表明正逆反應速率不相等,該反應沒有達到平衡狀態,故A錯誤;
B.該反應中氣體總質量和體積始終不變;則混合氣體的密度為定值,不能根據密度判斷平衡狀態,故B錯誤;
C.該反應中氣體總質量不變;而氣體的物質的量為變量,當混合氣體的平均相對分子質量不再變化時,表明該反應已經達到平衡狀態,故C正確;
D.c(CO):c(VAC)=4:1;無法判斷各組分的濃度是否繼續變化,則無法判斷平衡狀態,故D錯誤;
答案為:C;
③結合圖象可知;升高溫度,二甲醚的轉化率減小,說明平衡向著逆向移動,則該反應為放熱反應,該反應的△H<0;180℃時,醋酸乙烯選擇性最高,所以最佳的反應溫度為180℃;
④保持溫度不變,向反應釜中通入氬氣增大壓強,由于各組分的濃度不變,則化學平衡不移動。【解析】a/2+10-b-10b-141072.70.01mol·L-1·min-110000C<180℃不25、略
【分析】【詳解】
(1)由題目已知信息可知:熱化學方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol
根據蓋斯定律,將4×①-②+2×③,整理可得:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.9kJ/mol;
(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發生上述反應,達到平衡時,容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,由反應方程式I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物質反應轉化關系可知,反應產生amolCH4(g),同時產生2amolH2O(g),消耗amolCO2(g)和4amolH2(g),則反應方程式II:產生(b-2a)molH2O(g),產生(b-2a)m
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