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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年滬科版拓展型課程化學上冊月考試卷885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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、據報道,火星和金星大氣層中可能存在一種非常特殊的氣態化合物,這種化合物會導致溫室效應,它的結構式為下列說法中不正確的是A.的電子式是:B.和互為同位素C.分子中存在極性鍵D.分子呈直線形2、下列說法中正確的是()A.氣體單質中,一定有鍵,可能有鍵B.PCl3分子是非極性分子C.氫鍵鍵長一般定義為的長度D.的模型與離子的空間立體構型一致3、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4、某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴;設計的流程如圖所示:
下列說法錯誤的是A.提取溴包括濃縮、氧化、提取B.步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴的強C.步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SOD.步驟2利用的原理是液溴的揮發性(或低沸點性)5、如圖是實驗室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據反應H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取CO;則合理的裝置組合為()
A.①⑤⑧B.③⑤⑦C.②⑤⑥D.③④⑧6、下列實驗不能達到實驗目的的是A.實驗室分離CO與CO2B.檢查裝置氣密性C.蒸發濃縮結晶D.分離出溴的四氯化碳溶液7、某小組利用下面的裝置進行實驗;②;③中溶液均足量,操作和現象如下表。
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實驗得出的結論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+C.實驗①中CO2過量發生的反應是:CO2+H2O+S2-=CO32-+H2SD.由實驗I和II不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、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。9、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10、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________。11、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質的沸點越高。反應②結束后采用“減壓蒸發”操作的原因是________。
(4)下列關于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應①進行過程中應持續鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質的主要成分是NaCl
c.反應②中NaOH溶液應過量。
d.冷卻結晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式_________。
②由實驗結果可知,脫硫反應速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)12、某化學小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發生反應的條件。
供選試劑:質量分數為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學設計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:
。
操作。
現象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質量分數為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍。
(2)丙實驗中O2與KI溶液反應的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發生反應的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍。為了驗證推測,可將裝置I中產生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據實驗現象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發生了反應___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。13、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蒸餾水評卷人得分三、原理綜合題(共6題,共12分)14、過渡元素銅的配合物在物質制備;尖端技術、醫藥科學、催化反應、材料化學等領域有著廣泛的應用。請回答下列問題:
(1)科學家推測膽礬(CuSO4·5H2O)的結構示意圖可簡單表示如下圖:
用配合物的形式表示膽礬的化學式為______;的空間構型為______,其中硫原子的軌道雜化方式為______。
(2)Cu能與(SCN)2反應生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數目為______;(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,原因是______。
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變為黃綠色,則溶液中銅元素的主要存在形式是______(寫微粒符號);向上述溶液中繼續滴加濃氨水,先有藍色沉淀生成,繼續滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變為深藍色。沉淀溶解的原因是______(用離子方程式表示)。
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,發生的化學方程式為______。15、習近平總書記近日對制止餐飲浪費作出重要指示。氨的合成對解決糧食危機有著重要意義。目前該研究領域已經催生了三位諾貝爾化學獎得主。
(1)德國化學家哈伯對研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數角度分析,反應限度已經較大,但為何化工生產中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應)
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應)
第三步NH3*NH3(g)(快反應)
比較第一步反應的活化能E1與第二步反應的活化能E2的大小:E1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國科學家埃特爾發現了合成氨催化機理,開創了表面動力學的研究。研究發現,常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發生反應:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項能夠作為判斷該反應一定達到平衡的依據是___________(填標號)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3
B.N2與NH3濃度之比恒定不變。
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合氣體中氨氣的質量分數不變。
E.壓強保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個條件,可以使N2轉化率增大的是___________(填標號)
A.轉移掉部分O2B.轉移掉部分NH3
C.適當增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應;下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數與總壓強(p)的關系圖。
若體系在T1、60MPa下達到平衡。
①此時平衡常數Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質的量分數;計算結果保留3位小數)。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。16、目前工業上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇,某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應。平衡常數(K1、K2、K3)如表所示:。化學反應焓變平衡常數溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據反應①與②可推導出K3、K1與K2之間的關系,則K3=____(用K1、K2表示);根據反應③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有___(填字母序號)。
A.縮小反應容器的容積。
B.擴大反應容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據上述表格測得焓變,下列能量關系圖合理的是___。
17、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_______。
18、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發生反應,5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應速率v(N2)=_______________,反應的平衡常數K=____________。
②如圖曲線a表示該反應在溫度T℃下N2的物質的量隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的物質的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產生CO。
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,但事實上該反應在任何溫度下都不能實現,由此判斷該反應的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統中安裝催化轉化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應在570K時的平衡常數的數值為1×1059,但反應速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑19、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___________。評卷人得分四、計算題(共3題,共6分)20、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。
(5)相同物質的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質的量濃度從大到小的順序為___________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。21、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問題:
(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。
(2)寫出中和反應制備氮氣的離子反應方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調并說明理由_________。
(4)寫出中發生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現象、結論_________。22、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應,認為鈉和二氧化碳也可以發生反應,他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發生裝置中反應的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩通入下圖裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質。
①能說明裝置中空氣已經排凈的現象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發生的化學反應方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學對管壁的白色物質的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質可能是Na2O;Ⅱ.白色物質可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質還可能是_________。
(5)為確定該白色物質的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現象①取少量白色物質于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產物,轉移的電子數為____。
(6)在實驗(2)中還可能產生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、元素或物質推斷題(共4題,共28分)23、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應的的化學用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據周期表,推測N原子序數為___________
(2)比較Y、Z、W三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序___________
(3)M最高價氧化物的水化物在水中的電離方程式:___________
(4)以下說法正確的是___________
A.單質的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發生反應來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數相差1
C.半導體器件的研制開始于硅;研發出太陽能光伏電池,將輻射轉變為電能,如我校的路燈。
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質具有兩性24、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數依次增大,A的基態原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構型為_________,分子立體構型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結構的晶體。其中一種類似金剛石的結構,硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結構如下圖所示(圖1為晶體結構,圖2為切片層狀結構),其化學式為________________。實驗測得此晶體結構屬于六方晶系,晶胞結構見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內,晶胞參數a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結果精確到小數點后第2位)。
25、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質除去。為研究其組成,某小組同學進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發后經干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學式___________。
(2)寫出①中產生黃色沉淀的反應的離子反應方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑,假設其溶液與少量氧氣反應產生等物質的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應的化學反應方程式___________。
(4)下列物質中可能在溶液中與甲反應的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH26、物質A由4種元素組成;按如下流程進行實驗。
已知:
①每一步反應均完全②溶液D僅含一種溶質。
③沉淀E不溶于酸④溶于
請回答:
(1)物質A的組成元素為_______(元素符號),其化學式為_______。
(2)寫出A與雙氧水反應的化學方程式_______。
(3)寫出F至G的離子方程式_______。
(4)設計實驗檢驗溶液D中的主要離子_______。評卷人得分六、工業流程題(共4題,共24分)27、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應結束前半個小時加入CaO調整pH=5.0~5.2。
①與稀反應的化學方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學式)。
(3)萃取時,發生反應代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數)。28、某化學實驗小組從市場購買海帶并設計提碘的流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)操作2包括以下步驟:a.振蕩萃取b.分液c.靜置分層d.加碘溶液和CCl4e.檢漏。
①上述步驟的正確先后順序是______(填編號)。
②完成步驟a時要及時放氣,放氣時分液漏斗下端應_____(填“向上傾斜”或“向下傾斜”),放氣的目的是______。
③步驟b的具體操作是______,再將分液漏斗下面的活塞擰開,使下層液體沿燒杯內壁流下,當下層液體剛好放完時關閉活塞,______。
(2)濃NaOH溶液與I2反應的化學方程式是_____。
(3)加入45%硫酸溶液的作用是______(用離子方程式表示)。
(4)利用如圖所示裝置進行粗碘提純。簡述純化I2的原理:_____。棉花的作用是______。
29、我國青海查爾汗鹽湖蘊藏豐富的鹽業資源。經分析知道,該湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用鹽湖水可得到某些物質。其主要工業流程如下:
請根據上述流程;回答下列問題:
(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是_________結晶法(填“降溫”或“蒸發”)。
(2)操作Ⅰ的名稱為___________,此操作適用于分離__________________。
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據的物理量是__________。
a.摩爾質量b.溶解度c.溶解性d.熔沸點。
(4)檢驗鉀肥中是否含有Na+的實驗方法是___________,若含有Na+,能觀察到的現象是___________。若需得到高純度的鉀肥,可以采用的提純方法為_________。
(5)水氯鎂石的化學式可表示為MgCl2·xH2O;若通過實驗確定x,其實驗步驟設計為:
①先稱坩堝質量、再稱_________________質量;
②高溫充分灼燒;
③____________;
④再稱量;
⑤____________操作。根據實驗數據計算χ時;所需的化學方程式為:
MgCl2·xH2O________+________+_________。30、碘酸鉀可用作食用鹽的加碘劑,為無色或白色顆粒或粉末狀結晶,加熱至560℃開始分解,是一種較強的氧化劑,水溶液呈中性,溶解度在0℃時為4.74g,100℃時為32.3g。下圖是利用過氧化氫氧化法制備碘酸鉀的工業流程:
(1)步驟①需控制溫度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)寫出步驟②中主要反應的離子方程式:__________
(3)步驟⑤用冰水冷卻至0℃,過濾出碘酸鉀晶體,再用適量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的優點是_____________
(4)產品純度測定:取產品9.0g,加適量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL該溶液并用稀硫酸酸化,加入過量的KI溶液,使碘酸鉀反應完全,最后加入指示劑,用物質的量濃度為1.00mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL該滴定液時恰好達到滴定終點。已知
①實驗中可用_______作指示劑。
②產品的純度為_____%(精確到小數點后兩位)。求得的純度比實際值偏大,可能的原因是________________________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.的電子式是A錯誤;
B.同位素是指質子數相同,中子數不同的同一種元素的不同原子,則和互為同位素;B正確;
C.不同非金屬元素之間形成的共價鍵為極性鍵,則分子中存在極性鍵;C正確;
D.為CO2;其分子呈直線形,D正確;
故選A。2、C【分析】【詳解】
A.若氣體為惰性氣體;則分子為單原子分子,就不存在化學鍵,A錯誤;
B.PCl3分子中正負電荷重心不重合,因此PCl3分子是極性分子;B錯誤;
C.氫鍵的鍵長就是指X與Y原子之間的距離,一般定義為的長度;C正確;
D.的價層電子對數是3+=4,且中心O原子上含有1對孤對電子對,所以模型是四面體形;而粒子的立體構型為三角錐形,二者不一致,D錯誤;
故合理選項是C。3、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。4、B【分析】【分析】
氯氣與溴離子發生氧化還原反應生成溴單質,用熱空氣將溴單質吹出,再與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,HBr再與氯氣反應生成溴單質;最后蒸餾得到純溴;
【詳解】
A.提取溴過程中溴離子被氧化生成溴單質;步驟4富集溴元素,步驟5通過蒸餾收集溴單質,包括濃縮;氧化、提取,A正確;
B.步驟1和4反應的離子方程式均是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氧化性:Cl2>Br2,非金屬性:Cl>Br;即氯的得電子能力比溴的強,B錯誤;
C.步驟3是溴單質與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+C正確;
D.步驟2利用的原理是液溴的揮發性;可用熱空氣將溴單質吹出,D正確;
故選:B。5、D【分析】【分析】
根據實驗原理,制取CO,應用固體+液體氣體的裝置,即③為制氣裝置,因為CO的密度與空氣的密度相差不大,因此收集CO時,需要用排水法收集,CO2是酸性氧化物;應用堿液吸收,據此分析;
【詳解】
依據反應H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,草酸為固體,濃硫酸為液體,并且需要加熱,因此需要用固體+液體氣體的裝置,即③為制氣裝置,CO的摩爾質量為28g·mol-1,空氣的平均摩爾質量為29g·mol-1,即CO的密度與空氣的密度相差不大,因此采用排水法收集CO,只要除去CO2就可以,即用洗氣方法除去CO2;連接順序是③④⑧,故選項D正確;
答案選D。
【點睛】
需要根據反應物的狀態和反應條件,選擇反應裝置,根據實驗目的和原理,設計好除雜裝置,最后不能忽略尾氣處理裝置。6、C【分析】A、要將CO和CO2分離,關閉b,打開a,混合氣體進入左邊廣口瓶裝置,CO與氫氧化鈉溶液不反應,可分離出被右邊廣口瓶中濃硫酸干燥過的純凈的CO,裝有NaOH溶液的廣口瓶用來吸收CO2,此時廣口瓶中發生的反應方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;再關閉a,打開b,利用稀硫酸與碳酸鈉反應生成CO2通過濃硫酸干燥得純凈的CO2,選項A正確;B、若長頸漏斗中液面不下降,說明裝置氣密性好,選項B正確;C、蒸發濃縮結晶所用的儀器為蒸發皿,坩堝用于灼燒固體,選項C錯誤;D、利用分液將水層和溴的四氯化碳溶液分離,選項D正確。答案選C。7、C【分析】【分析】
實驗I:向盛有Na2S溶液的①中持續通入CO2至過量;②中產生黑色沉淀,溶液的pH降低,說明生成了硫化氫氣體,同時生成了硫酸;③中產生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明二氧化碳被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀;
實驗II:向盛有NaHCO3溶液的①中持續通入H2S氣體至過量;②中產生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因為過量的硫化氫氣體與硫酸銅溶液反應生成了硫化銅黑色沉淀,同時生成了硫酸;③中產生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明反應生成了二氧化碳,被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀。
【詳解】
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;不可能是CaS,CaS遇水完全水解,故A結論正確;
B.②中溶液降低的原因:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;產生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B結論正確;
C.實驗①中過量CO2發生的反應是2CO2+2H2O+S2-=2HCO3-+H2S;故C結論錯誤;
D.根據實驗I和II中現象:I中通二氧化碳有硫化氫生成;II中通硫化氫有二氧化碳生成,故不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱;故D結論正確;
答案為C。二、填空題(共6題,共12分)8、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.bd⑦.29、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>③6.0×10-1010、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∶211、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發生還原反應生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應②結束后采用“減壓蒸發”操作,在較低溫度蒸發濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數在10以下比較安全,所以要持續通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應①后得到的母液中,溶質的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結果可以知道,在相同時間內硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高。【解析】a2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發,可避免NaClO2因溫度高而發生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應活化能更大12、略
【分析】【分析】
(1)甲實驗:根據裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質;
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質,據此寫出反應的離子方程式;
(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發生反應的適宜條件酸性環境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現藍色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質進行檢驗;
(5)該小組同學取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,可能是生成的碘單質在堿溶液中發生反應生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍。
【詳解】
(1)甲實驗:根據裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質,故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質,據此寫出反應的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍,向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發生反應的適宜條件是:酸性環境;為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠將雙氧水氧化;導致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應,如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發生了反應的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤。
【點睛】
在做探究性實驗的題目時,根據資料,如果沒有得到預期的實驗結果,那么除了資料中給的化學反應,還要考慮酸性或堿性環境的影響,結合題目的上下文進行聯系,綜合考慮得出結論。這是解答此類題目時的難點。【解析】分液漏斗KMnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤13、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>③6.0×10-10三、原理綜合題(共6題,共12分)14、略
【分析】【詳解】
(1)根據結構示意圖可知:Cu2+與4個H2O分子的O原子形成4個配位鍵,所以Cu2+的配位體是H2O,配位數是4,用配合物的形式表示膽礬的化學式為[Cu(H2O)4]SO4·H2O;
在中S原子采用sp3雜化,形成4個σ鍵,離子中含有的價層電子對數為:4+=4,不含孤電子對,所以離子的空間結構為正四面體形;
(2)根據元素原子結構可知氣體(SCN)2的分子結構式是N≡C—S—-S—C≡N。共價單鍵都是σ鍵,共價三鍵中1個σ鍵2個π鍵,在1個(SCN)2中含有4個π鍵,則在1mol(SCN)2中含有的π鍵數目為4NA;
(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,這是由于硫氰酸分子之間只存在分子間作用力,沒有形成氫鍵,而在異硫氰酸分子之間除存在分子間作用力外,還形成了氫鍵,氫鍵的形成增加了分子之間的吸引作用,導致異硫氰酸的沸點比硫氰酸高;
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變為黃綠色,這是由于發生如下轉化:[Cu(H2O)4]2+(aq)(藍色)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-(aq)(黃色)+4H2O(aq),因此此時溶液中銅元素的主要存在形式是[Cu(Cl)4]2-;
向該溶液中加入氨水,首先是[Cu(Cl)4]2-電離產生的Cu2+與氨水中的電解質NH3·H2O電離產生的OH-結合產生Cu(OH)2藍色沉淀,當氨水過量時,又發生反應:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,形成了銅氨絡離子[Cu(NH3)4]2+;從而使溶液變為深藍色;
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,這是由于Cu被氧化產生的Cu2+與NH3結合形成絡離子[Cu(NH3)4]2+,H2O2得到電子被還原為OH-,發生反應的化學方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。【解析】①.[Cu(H2O)4]SO4·H2O②.正四面體③.sp3雜化④.4NA⑤.異硫氰酸分子之間能形成氫鍵⑥.[Cu(Cl)4]2-⑦.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O⑧.Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O15、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發生移動;但使用催化劑可以加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,從而可以提高單位時間內的產量。
(2)由題給信息知,第一步反應慢,說明該步反應的活化能較大,而第2步反應快,而反應越快,說明其活化能越小,故第一步反應的活化能E1大于第2步反應的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時;反應可能是處于平衡狀態,也可能未達到平衡狀態,不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;
B.N2是反應物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應達到平衡狀態,B正確;
C.任何時刻都存在關系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應正向進行,未處于平衡狀態,C錯誤;
D.該反應是反應前后氣體體積不等的反應;若混合氣體中氨氣的質量分數不變,則反應處于平衡狀態,D正確;
E.該反應是在恒溫恒壓下進行;任何時刻壓強保持不變,因此不能根據壓強不變判斷反應是否處于平衡狀態,E錯誤;
故合理選項是BD;
②A.轉移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學平衡正向移動,可以提高N2轉化率;A正確;
B.轉移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動,可以提高N2轉化率;B正確;
C.由于水的狀態是液態,其物質的濃度不變,所以改變其物質的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉化率;C錯誤;
D.增加N2的量;該物質本身濃度增大,平衡正向移動,但是平衡正向移動消耗量小于加入量,總的來說它的轉化率還是降低,D錯誤;
故合理選項是AB;
(4)①對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設反應的N2的物質的量為x,則根據物質反應轉化關系可知平衡時各種氣體的物質的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時N2的物質的量分數為0.1,H2的物質的量分數為0.3,NH3的物質的量分數為0.6,在溫度不變時,氣體的物質的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數Kp=
②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數大于T2時,由于該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2。【解析】①.使用催化劑,主要目的是加快反應速率,提高單位時間內的產量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<16、略
【分析】【詳解】
(1)反應②的平衡常數隨溫度升高增大;說明升高溫度化學平衡正向進行,則正反應是吸熱反應;
(2)根據蓋斯定律,將反應①+②可得反應③,則平衡常數K3=K1×K2;反應③是氣體體積減小的反應△S<0;
500°C時,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,結合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數減小,說明升高溫度,化學平衡逆向進行,則可判斷出該反應的正反應是放熱反應,焓變△H<0;所以反應在較低溫度下能自發進行;
(3)根據(2)分析可知:反應③的正反應是氣體體積減小的放熱反應。
A.縮小反應容器的容積;會使體系的壓強增大,增大壓強,化學平衡正向移動,與題目要求的平衡逆向移動不符合,A不符合題意;
B.擴大反應容器的容積;會使體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡向氣體體積增大的逆反應方向移動,B符合題意;
C.升高溫度;化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,C符合題意;
D.使用合適的催化劑;化學平衡不發生移動,D不符合題意;
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH;化學平衡正向移動,E不符合題意;
故合理選項是BC;
(4)根據(2)分析可知在500°C時,K3=2.5。500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,此時的濃度商Qc==0.8789<2.5,說明反應未達到平衡狀態,反應正向進行,所以v正>v逆;
(5)A.反應②的平衡常數隨溫度的升高而增大;說明該反應的正反應為吸熱反應,反應物能量低于生成物,與圖象符合,A正確;
B.反應②是吸熱反應;催化劑改變反應速率不改變化學平衡,平衡狀態不變,圖象不符合事實,B錯誤;
C.①反應2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的化學平衡常數隨溫度升高減小;說明正反應為放熱反應,反應物能量高于生成物,圖象不符合,故C錯誤;
D.反應③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是放熱反應;則反應物能量高于生成物,圖象符合,D正確;
故合理選項是AD。【解析】①.吸熱②.K3=K1?K2③.<④.較低⑤.B、C⑥.>⑦.A、D17、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
根據蓋斯定律,將反應①+②整理可得:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.62kJ/mol,要使反應自發進行,則△G=△H-T△S<0,該反應的正反應是氣體體積減小的放熱反應
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