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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年湘教新版拓展型課程化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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9題,共18分)1、Haber提出的硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺的兩種反應(yīng)途徑如圖所示。實驗人員分別將、、與Na2S·9H2O在一定條件下反應(yīng)5min,的產(chǎn)率分別為小于1%;大于99%,小于1%,下列說法正確的是。
A.硝基苯易溶水B.苯胺和苯酚類似,在水溶液中均顯酸性C.該實驗結(jié)果表明Na2S·9H2O參與反應(yīng)時,優(yōu)先選直接反應(yīng)路徑制備苯胺D.若該實驗反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物為S,則由硝基苯生成1mmol苯胺,理論上消耗2molNa2S·9H2O2、下列表述正確個數(shù)是。
①煤的干餾;煤的液化、石油的裂化都是化學變化;
②檢驗亞硫酸鈉溶液在空氣中放置是否變質(zhì)可以通過先加稀硝酸;再加氯化鋇溶液的方法;
③汽車尾氣中NO主要來自燃油中氮元素的不完全燃燒;
④足量的鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化Fe2+;
⑤工業(yè)上;通過電解NaCl溶液的方法可以獲取金屬Na;
⑥高爐煉鐵中利用焦炭直接將鐵礦石還原為鐵單質(zhì);
⑦二氧化硫能使紫色石蕊試液褪色;可用于漂白紙漿;編織物;
⑧S與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時;S均作還原劑;
⑨普通玻璃是由石灰石;石英砂、純堿為原料燒制而成的;
⑩制造太陽能電池板的二氧化硅屬于新型無機非金屬材料。A.4B.3C.2D.13、由下列實驗及現(xiàn)象推出的相應(yīng)結(jié)論正確的是。
實驗
現(xiàn)象
結(jié)論
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
產(chǎn)生藍色沉淀
原溶液中有Fe2+,無Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液變渾濁
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)sp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液。
②再加足量鹽酸
①產(chǎn)生白色沉淀。
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
A.AB.BC.CD.D4、現(xiàn)有5瓶標簽脫落的無色液體,分別為NaOH、KI、KSCN、Na2CO3、Na2SO4。下列試劑中,可以鑒別以上5種溶液的是()A.氫氧化鋇溶液B.氯化鐵溶液C.石蕊試液D.鹽酸5、已知:①H2難溶于水;②HCl極易溶于水;③NH3極易溶于水,堿性氣體;④Cl2能溶于水;⑤SO2易溶于水??捎萌缦聢D所示裝置干燥;收集及尾氣處理的氣體是。
A.①和②B.②和⑤C.③和④D.③和⑤6、實驗室模擬制備亞硝酰硫酸(NOSO4H)的反應(yīng)裝置如圖所示;下列關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是。
已知:①亞硝酰硫酸為棱形結(jié)晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反應(yīng)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(yīng)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(chǎn)生SO2速率更快7、類推的思維方法是化學學習和研究中常用的重要思維方法;但所得結(jié)論要經(jīng)過實踐的檢驗才能確定其正確與否。根據(jù)你所掌握的知識,判斷下列類推結(jié)論中正確的是。
。
化學事實。
類推結(jié)論。
A
pH=3的鹽酸稀釋1000倍后pH=6
pH=6的鹽酸稀釋1000倍后pH=9
B
用電解熔融MgCl2的方法冶煉金屬鎂。
用電解熔融NaCl的方法冶煉金屬鈉。
C
將SO2通入BaCl2溶液中無沉淀生成。
將SO2通入Ba(NO3)2溶液中也無沉淀生成。
D
Al在O2中燃燒生成Al2O3
Fe在O2中燃燒生成Fe2O3
A.AB.BC.CD.D8、硼氫化鈉(NaBH4)為白色粉末,熔點400℃,容易吸水潮解,可溶于異丙胺(熔點:-101℃,沸點:33℃),在干燥空氣中穩(wěn)定,吸濕而分解,是無機合成和有機合成中常用的選擇性還原劑。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4;其流程如圖:下列說法不正確的是()
A.NaBH4中H元素顯+1價B.操作③所進行的分離操作是蒸餾C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3D.實驗室中取用少量鈉需要用到的實驗用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀9、某實驗小組將廢鐵屑(含硫化亞鐵等雜質(zhì))和稀硫酸加入錐形瓶中,加熱,充分反應(yīng),冷卻后加入氨水,制得硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O];裝置如下圖(夾持儀器略去)。下列說法或操作錯誤的是。
A.乙裝置是安全瓶B.將氨水滴入時,先緩慢打開活塞,再打開玻璃塞C.KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾氣,防止污染空氣D.錐形瓶中發(fā)生中和反應(yīng)的離子方程式:NH3·H2O+H+=NH4++H2O評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)10、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(shù)(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?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當時,溶液中D.初始濃度11、某同學按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)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.D12、“探究與創(chuàng)新能力”是化學的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達到預(yù)期“實驗?zāi)康摹钡氖恰_x項實驗?zāi)康牟僮骰颥F(xiàn)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(yīng)向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)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6題,共12分)13、油氣開采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。14、根據(jù)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(shù)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(zhì)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15、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。16、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(guān)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(yīng)方程式為_________________;反應(yīng)類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關(guān)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(yīng)________(選擇下列正確操作的編號);再轉(zhuǎn)移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)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(nèi)液面高度快達到支管口時;應(yīng)拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應(yīng)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(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實際產(chǎn)率_______;17、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(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)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(yīng)選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應(yīng)②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應(yīng)①進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣。
b.反應(yīng)①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應(yīng)②中NaOH溶液應(yīng)過量。
d.冷卻結(jié)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(chǎn)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(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)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(yīng)的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)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)18、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(zhì)量是___。
(2)圖B反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達式為__。
(4)圖D實驗?zāi)康氖莀_。評卷人得分四、實驗題(共2題,共12分)19、汽車用汽油的抗爆劑約含17%的1,2一二溴乙烷。某學習小組用下圖所示裝置制備少量1,2一二溴乙烷,具體流秳如下:
已知:1;2一二溴乙烷的沸點為131℃,熔點為9.3℃。Ⅰ1,2一二溴乙烷的制備步聚①;②的實驗裝置為:
實驗步驟:
(ⅰ)在冰水冷卻下;將24mL濃硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均勻。
(ⅱ)向D裝置的試管中加入3.0mL液溴(0.10mol);然后加入適量水液封,開向燒杯中加入冷卻劑。
(ⅲ)連接儀器并檢驗氣密性。向三口燒瓶中加入碎瓷片;通過滴液漏斗滴入一部分濃硫酸與乙醇的混合物,一部分留在滴液漏斗中。
(ⅳ)先切斷瓶C與瓶D的連接處;加熱三口瓶,待溫度上升到約120℃,連接瓶C與瓶D,待溫度升高到180~200℃,通過滴液漏斗慢慢滴入混合液。
(V)繼續(xù)加熱三口燒瓶;待D裝置中試管內(nèi)的顏色完全褪去,切斷瓶C與瓶D的連接處,再停止加熱?;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖中B裝置玻璃管的作用為__________________________________________。
(2)(ⅳ)中“先切斷瓶C與瓶D的連接處,再加熱三口瓶”的原因是__________________________________________。
(3)裝置D的燒杯中需加入冷卻劑,下列冷卻劑合適的為__________________________________________。
a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水。
Ⅱ1;2一二溴乙烷的純化。
步驟③:冷卻后;把裝置D試管中的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,用1%的氫氧化鈉水溶液洗滌。
步驟④:用水洗至中性。
步驟⑤:“向所得的有機層中加入適量無水氯化鈣;過濾,轉(zhuǎn)移至蒸餾燒瓶中蒸餾,收集。
130~132℃的餾分;得到產(chǎn)品5.64g。
(4)步驟③中加入1%的氫氧化鈉水溶液時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
(5)步驟⑤中加入無水氯化鈣的作用為_________________________。該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為__________________________________________。20、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),也稱為保險粉,Na2S2O4易溶于水,難溶于甲醇,具有極強的還原性,易被空氣氧化,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。工業(yè)上常用制備Na2S2O4的方法有I鋅粉法;II甲酸鈉法。
Ⅰ.實驗室模擬鋅粉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
(1)第一步,將A中生成的氣體通往B中進行反應(yīng),B中裝的是顆粒度約為180μm的鋅粉與水形成的分散系,該分散系為___(填“溶液”、“膠體”或“懸濁液”)。在B裝置生成連二亞硫酸鋅的化學反應(yīng)方程式為___。
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4和一種白色沉淀,沉淀的成分為___(寫化學式)。
(3)第三步,將第二步的混合物過濾,并向濾液中加入固體NaCl,冷卻至20℃,便有Na2S2O4晶體析出;用平衡移動的原理解釋加入NaCl固體的作用是___。
第四步,過濾,用甲醇洗滌濾渣,干燥,得到Na2S2O4晶體。
II.實驗室模擬甲酸鈉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
第一步;在F裝置中加入甲酸鈉濃溶液;氫氧化鈉,甲醇(溶劑)的混合液;
第二步;向裝置F中通入二氧化硫;
第三步;75℃加熱一段時間,裝置中有晶體析出,并產(chǎn)生大量氣體;
第四步;過濾;洗滌、干燥,收集產(chǎn)品。
(4)裝置F中制備連二亞硫酸鈉的化學方程式可表示為___。
(5)已知某溫度下,H2SO3的電離常數(shù)為K1≈1.5×10-2,K2≈1.0×10-7,H2CO3的電離常數(shù)為K1≈4.4×10-7,K2≈4.7×10-11。裝置G用于吸收未反應(yīng)完的SO2和反應(yīng)產(chǎn)生的CO2。該溫度下當G溶液中HSO3-、SO32-離子濃度相等時,溶液的pH約為___。
甲酸鈉法于1968年實現(xiàn)工業(yè)化,繼而逐漸替代了鋅粉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉。與鋅粉法相比,甲酸鈉法的優(yōu)點在于___。評卷人得分五、原理綜合題(共2題,共12分)21、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(lǐng)域已經(jīng)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(yīng)貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應(yīng)在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應(yīng)限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應(yīng)在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應(yīng))
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應(yīng))
第三步NH3*NH3(g)(快反應(yīng))
比較第一步反應(yīng)的活化能E1與第二步反應(yīng)的活化能E2的大?。篍1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國科學家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機理,開創(chuàng)了表面動力學的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項能夠作為判斷該反應(yīng)一定達到平衡的依據(jù)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(zhì)量分數(shù)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(zhuǎn)化率增大的是___________(填標號)
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)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(yīng);下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強(p)的關(guān)系圖。
若體系在T1、60MPa下達到平衡。
①此時平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù);計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。22、以工業(yè)生產(chǎn)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(yīng)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(yīng)趁熱過濾的原因是___________。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共20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(yīng)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(jù)周期表,推測N原子序數(shù)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(zhì)的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發(fā)生反應(yīng)來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數(shù)相差1
C.半導體器件的研制開始于硅;研發(fā)出太陽能光伏電池,將輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,如我校的路燈?/p>
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(zhì)具有兩性24、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)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(tài)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(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)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(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
25、物質(zhì)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(yīng)均完全②溶液D僅含一種溶質(zhì)。
③沉淀E不溶于酸④溶于
請回答:
(1)物質(zhì)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(yīng)的化學方程式_______。
(3)寫出F至G的離子方程式_______。
(4)設(shè)計實驗檢驗溶液D中的主要離子_______。26、Ⅰ.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理;使之轉(zhuǎn)化為沉淀B,按如圖流程進行實驗。
已知:B含三種元素;氣體D標況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標況下密度為1.25g/L。請回答:
(1)組成B的三種元素是_______,氣體D的分子式是______。
(2)寫出固體C在足量氧氣中灼燒的方程式_______。
(3)固體C在沸騰的稀鹽酸中會生成一種弱酸和一種白色沉淀,該白色沉淀是共價化合物(測其分子量為199),則反應(yīng)的化學方程式是________。
Ⅱ.某興趣小組為驗證鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,打開彈簧夾,向盛有NaBr溶液的試管B和分液漏斗C中同時通入少量Cl2;將少量分液漏斗C中溶液滴入試管D中,取試管D振蕩,靜止后觀察現(xiàn)象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現(xiàn)象是________。
(5)為了排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾,需確認分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設(shè)計簡單實驗方案檢驗_________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
以不同路徑下的有機反應(yīng)為載體;考查有機反應(yīng)路徑;常見有機化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)等知識。
【詳解】
A.硝基苯中無親水基團;難溶于水,A錯誤;
B.苯胺可結(jié)合水電離出的H+;在水溶液中顯堿性,B錯誤;
C.與Na2S·9H2O反應(yīng)的產(chǎn)率高于與Na2S·9H2O反應(yīng)的產(chǎn)率;選擇直接反應(yīng)路徑,C正確;
D.由1mol轉(zhuǎn)化為1mol,少了2molO原子,多了2molH原子,共得到了6mole-,理論上消耗3molNa2S·9H2O;D錯誤;
故選C。2、C【分析】【詳解】
①煤的干餾生成煤焦油等、煤的液化生成甲醇、石油的裂化為大分子生成小分子,均有新物質(zhì)生成,均為化學變化,故①正確;
②硝酸具有強的氧化性能夠氧化亞硫酸根離子,對硫酸根離子的檢驗造成干擾,不能用硝酸酸化,故②錯誤;
③汽車尾氣中NO主要來氮氣高溫下和氧氣反應(yīng),故③錯誤;
④鐵與硝酸反應(yīng)首先生成硝酸鐵,溶液呈淺綠色由過量的鐵與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子所致,故④錯誤;
⑤電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,不能得到金屬鈉,應(yīng)通過電解熔融NaCl的方法可以獲取金屬Na,故⑤錯誤;
⑥鐵礦石含鐵的氧化物,高爐煉鐵中利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成CO,CO再與鐵的氧化物反應(yīng)還原為鐵單質(zhì),故⑥錯誤;
⑦二氧化硫是酸性氧化物,可以使紫色石蕊變紅,不能使紫色石蕊試液褪色,故⑦錯誤;
⑧S與氫氣反應(yīng)時,S作氧化劑,故⑧錯誤;
⑨純堿、石灰石和石英砂為制造玻璃的主要原料,故⑨正確;
⑩制造太陽能電池板的主要材料是硅單質(zhì);故⑩錯誤;
故選:C。3、B【分析】【詳解】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,說明溶液中有Fe2+,但是無法證明是否有Fe3+;選項A錯誤;
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2;溶液變渾濁,說明生成了苯酚,根據(jù)強酸制弱酸的原則,得到碳酸的酸性強于苯酚,選B正確;
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液,雖然有ZnS不溶物,但是溶液中還有Na2S,加入硫酸銅溶液以后,Cu2+一定與溶液中的S2-反應(yīng)得到黑色的CuS沉淀;不能證明發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化,選項C錯誤;
D.向溶液中加入硝酸鋇溶液;得到白色沉淀(有很多可能),再加入鹽酸時,溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子,溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀,此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀,依然不溶,則無法證明原溶液有硫酸根離子,選項D錯誤。
【點睛】
在解決本題中選項C的類似問題時,一定要注意判斷溶液中的主要成分。當溶液混合進行反應(yīng)的時候,一定是先進行大量離子之間的反應(yīng)(本題就是進行大量存在的硫離子和銅離子的反應(yīng)),然后再進行微量物質(zhì)之間的反應(yīng)。例如,向碳酸鈣和碳酸鈉的懸濁液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸氫鈉,再與碳酸鈣反應(yīng)得到碳酸氫鈣。4、B【分析】【詳解】
A.Na2CO3、Na2SO4與氫氧化鋇溶液反應(yīng)均生成白色沉淀;A錯誤;
B.NaOH與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵的紅褐色沉淀、KI與氯化鐵溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色、KSCN與氯化鐵溶液反應(yīng),溶液變成血紅色、Na2CO3與氯化鐵溶液雙水解生成氫氧化鐵的紅褐色沉淀和二氧化碳氣體、Na2SO4與氯化鐵溶液不反應(yīng);B正確;
C.NaOH、Na2CO3呈堿性;均能使石蕊變藍,C錯誤;
D.NaOH與鹽酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,Na2CO3與鹽酸反應(yīng)生成氣體,KI、KSCN、Na2SO4與鹽酸不反應(yīng),D錯誤;故答案為:B。5、B【分析】【詳解】
H2難溶于水,密度比空氣??;用向下排氣法或排水法收集,故①不符合題意;
②HCl極易溶于水;密度比空氣大且HCl與濃硫酸不反應(yīng),故②符合題意;
③NH3極易溶于水;密度比空氣小,用向下排氣法收集,氨氣是顯堿性氣體能和濃硫酸反應(yīng),故③不符合題意;
④Cl2能溶于水但溶解度不大;所以不能用水做吸收液,故④不符合題意;
⑤SO2易溶于水;密度比空氣大,和濃硫酸不反應(yīng),可以用濃硫酸干燥,故⑤符合題意;
根據(jù)上述分析;符合題意的為②和⑤;
故答案:B。6、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(fā)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(yīng)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(chǎn)生SO2速率更慢,D錯誤;7、B【分析】試題分析:濃度較大時,強酸稀釋為等倍數(shù)稀釋,但是若是無限稀釋則不能等倍數(shù)稀釋,酸溶液稀釋無限倍后還是酸溶液,pH只能無限接近于7,但不能大于或等于7,A錯誤;活潑金屬單質(zhì)制備采用電解法,所以電解法制備鎂和鈉原理相同,B正確;SO2對應(yīng)的酸酸性較弱,不能與非氧化性的強酸鹽反應(yīng),但是Ba(NO3)2溶液中溶有SO2后,溶液呈酸性,則相當于有氧化性的硝酸,硝酸把亞硫酸根氧化為硫酸根,會生成難溶性的BaSO4白色沉淀,所以C錯誤;Fe在O2中燃燒生成Fe3O4。
考點:本題考查的是化合物性質(zhì)的類比。8、A【分析】【詳解】
A.NaBH4中Na元素顯+1價;B元素顯+3價、H元素顯-1價;A錯誤;
B.異丙胺沸點為33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4;所以操作③所進行的分離操作是蒸餾,B正確;
C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,H2作氧化劑;Na作還原劑,C正確;
D.鈉硬度??;且保存在煤油里,取用少量鈉需要用鑷子取出,濾紙吸干煤油,用小刀在玻璃片上切割,D正確;
故答案選A。9、B【分析】【分析】
【詳解】
A.乙裝置是安全瓶;防止丙中的液體倒流,故A正確;
B.將氨水滴入時;先打開玻璃塞,再緩慢打開活塞,讓氨水慢慢流下,故B錯誤;
C.KMnO4具有氧化性,H2S具有還原性,KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾氣;防止污染空氣,故C正確;
D.錐形瓶中發(fā)生中和反應(yīng),一水合氨與酸反應(yīng)生成銨鹽,離子方程式:NH3·H2O+H+=NH4++H2O;故D正確;
故選B。二、多選題(共3題,共6分)10、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;
C.當時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。11、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(jù)同離子效應(yīng),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(yīng)生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應(yīng)生成與飽和溶液反應(yīng)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(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。12、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(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應(yīng),故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應(yīng);產(chǎn)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(yīng);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6題,共12分)13、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向為體積增大的反應(yīng),降低壓強,平衡會向正反應(yīng)方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:
此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.914、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)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(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)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(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)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(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)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(fā)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(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>③6.0×10-1015、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應(yīng),金屬鈉過量,則有機物完全反應(yīng),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(yīng)最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應(yīng),-COOH與NaOH、NaHCO3反應(yīng),則1mol該物質(zhì)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?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶216、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應(yīng)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(yīng)使羧基變?yōu)轸人徕c,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(yīng)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(nèi)液面高度快達到支管口時,應(yīng)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(zhuǎn)移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)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(zhì),故錯誤;E.洗滌沉淀時,應(yīng)先關(guān)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(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質(zhì)量為g,實際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻?yīng)布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%17、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器①中發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應(yīng)器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)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(yīng)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(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)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(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應(yīng)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(yīng)①后得到的母液中,溶質(zhì)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(yīng)的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)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(yīng)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(yīng)活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)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(yīng)活化能更大18、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)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?。?/p>
【詳解】
(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)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?zāi)康氖球炞C分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)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四、實驗題(共2題,共12分)19、略
【分析】【分析】
(1)圖中B裝置氣體經(jīng)過;但B中氣體流速過快,則壓強會過大,通過觀察B中玻璃管可以看出氣體的流速和反應(yīng)速率,因此玻璃管的作用為指示B中壓強變化,避免氣流過快引起壓強過大。
(2)(ⅳ)中“先切斷瓶C與瓶D的連接處;再加熱三口瓶”的原因是防止乙烯生成前裝置中的熱氣體將溴吹出而降低產(chǎn)率。
(3)裝置D的燒杯中需加入冷卻劑;因為1,2一二溴乙烷的沸點為131℃,熔點為9.3℃,因此只能讓1,2一二溴乙烷變?yōu)橐后w,不能變?yōu)楣腆w,變?yōu)楣腆w易堵塞導氣管,因此合適冷卻劑為c。
(4)步驟③中加入1%的氫氧化鈉水溶液主要是將1,2一二溴乙烷中的單質(zhì)溴除掉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。
(5)步驟⑤中加入無水氯化鈣的作用為干燥產(chǎn)品(除去產(chǎn)品中的水);單質(zhì)溴為0.1mol,根據(jù)質(zhì)量守恒得到1,2一二溴乙烷理論物質(zhì)的量為0.1mol,因此該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為
【詳解】
(1)圖中B裝置氣體經(jīng)過;但B中氣體流速過快,則壓強會過大,通過觀察B中玻璃管可以看出氣體的流速和反應(yīng)速率,因此玻璃管的作用為指示B中壓強變化,避免氣流過快引起壓強過大,故答案為:指示B中壓強變化,避免氣流過快引起壓強過大。
(2)(ⅳ)中“先切斷瓶C與瓶D的連接處;再加熱三口瓶”的原因是防止乙烯生成前裝置中的熱氣體將溴吹出而降低產(chǎn)率,故答案為:防止乙烯生成前裝置中的熱氣體將溴吹出而降低產(chǎn)率。
(3)裝置D的燒杯中需加入冷卻劑;因為1,2一二溴乙烷的沸點為131℃,熔點為9.3℃,因此只能讓1,2一二溴乙烷變?yōu)橐后w,不能變?yōu)楣腆w,變?yōu)楣腆w易堵塞導氣管,因此合適冷卻劑為c,故答案為:c。
(4)步驟③中加入1%的氫氧化鈉水溶液主要是將1,2一二溴乙烷中的單質(zhì)溴除掉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O,故答案為:Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O。
(5)步驟⑤中加入無水氯化鈣的作用為干燥產(chǎn)品(除去產(chǎn)品中的水);單質(zhì)溴為0.1mol,根據(jù)質(zhì)量守恒得到1,2一二溴乙烷理論物質(zhì)的量為0.1mol,因此該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為故答案為:干燥產(chǎn)品(除去產(chǎn)品中的水);30%。【解析】指示B中壓強變化,避免氣流過快引起壓強過大防止乙烯生成前裝置中的熱氣體將溴吹出而降低產(chǎn)率cBr2+2OH-=Br-+BrO-+H2O干燥產(chǎn)品(除去產(chǎn)品中的水)30%20、略
【分析】【詳解】
(1)分散系中分散質(zhì)的粒徑大于100納米時為濁液,180μm>100nm,所以該分散系為懸濁液;裝置B中的反應(yīng)物為Zn,SO2,生成物為ZnS2O4,S2O42-中硫為+3價,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得反應(yīng)方程式為:故答案為:懸濁液;
(2)溶液中含有Zn2+,加入氫氧化鈉后與氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀,故答案為:Zn(OH)2;
(3)生成Na2S2O4晶體時加入加入固體NaCl,增大Na+濃度,平衡右移,促進Na2S2O4析出;
(4)裝置F中的反應(yīng)物有SO2、NaOH和HCOONa,S2O42-中硫為+3價,故SO2做氧化劑,還原劑為HCOONa,結(jié)合電子守恒和元素守恒可得方程式為:
(5)H2SO3的電離常數(shù)為當HSO3-、SO32-離子濃度相等時,即時,氫離子濃度等于K2≈1.0×10-7;pH值約為7,故答案為:7;
(6)方案優(yōu)點一般從成本;操作復雜性,環(huán)保,安全;原料利用率等角度回答,故答案為:甲酸鈉法工藝操作簡單;鋅粉法中使用的鋅粉價格較高,甲酸鈉法的原料價格低;鋅粉法廢液中鋅離子對環(huán)境有較大污染,甲酸鈉法沒有廢液產(chǎn)生。
【點睛】
對于電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)的公式要記憶準確,涉及到離子濃度的相關(guān)計算,離不開平衡常數(shù),本題第(5)問中若正確列出亞硫酸的第二步電離平衡常數(shù)的計算公式,很容易解決問題;實驗方案的優(yōu)點一般從成本,操作復雜性,環(huán)保,安全,原料利用率等角度回答?!窘馕觥繎覞嵋?SO2+Zn=ZnS2O4Zn(OH)2Na2S2O4(s)2Na+(aq)+S2O42-(aq),加入固體NaCl,增大Na+濃度,平衡左移,促進Na2S2O4析出NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O7甲酸鈉法工藝操作簡單;鋅粉法中使用的鋅粉價格較高,甲酸鈉法的原料價格低;鋅粉法廢液中鋅離子對環(huán)境有較大污染,甲酸鈉法沒有廢液產(chǎn)生五、原理綜合題(共2題,共12分)21、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動;但使用催化劑可以加快化學反應(yīng)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(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應(yīng)慢,說明該步反應(yīng)的活化能較大,而第2步反應(yīng)快,而反應(yīng)越快,說明其活化能越小,故第一步反應(yīng)的活化能E1大于第2步反應(yīng)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(shù)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(yīng)可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;
B.N2是反應(yīng)物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時刻都存在關(guān)系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應(yīng)正向進行,未處于平衡狀態(tài),C錯誤;
D.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng);若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變,則反應(yīng)處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應(yīng)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(jù)壓強不變判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),E錯誤;
故合理選項是BD;
②A.轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率;A正確;
B.轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率;B正確;
C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)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(zhuǎn)化率還是降低,D錯誤;
故合理選項是AB;
(4)①對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設(shè)反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數(shù)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(zhì)的量分數(shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為0.6,在溫度不變時,氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數(shù)大于T2時,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2?!窘馕觥竣?使用催化劑,主要目的是加快反應(yīng)速率,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應(yīng)速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<22、略
【分析】【詳解】
(1)流程制備的是MgSO4·7H2O,為了不引入雜質(zhì),因此所用的酸是硫酸,化學式為H2SO4;根據(jù)硼鎂泥的成分,SiO2不與硫酸反應(yīng),因此濾渣1為SiO2;(2)硼鎂泥中含有FeO,與硫酸反應(yīng)后生成FeSO4,次氯酸鈣具有強氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,氧化鎂的作用是調(diào)節(jié)pH,使Al3+和Fe3+以氫氧化物形式沉淀出來,除去Fe3+和Al3+;(3)除雜是除去的Fe3+和Al3+,因此驗證Fe3+就行,方法是取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,則說明除雜完全;(4)防止MgSO4·7H2O結(jié)晶析出?!窘馕觥竣?H2SO4②.SiO2③.將Fe2+氧化為Fe3+④.調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+以氫氧化物的形式沉淀除去⑤.取濾液將其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,則說明除雜完全⑥.防止MgSO4·7H2O結(jié)晶析出六、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共20分)23、略
【分析】【分析】
根據(jù)六種元素在周期表中的位置;可判斷W;X、Y、Z、N、M六種主族元素分別為O、Na、Mg、S、Cl、Ge元素,然后根據(jù)元素周期律分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)上述分析可知;N元素為Ge,在元素周期表中的位置為第四周期ⅣA族;根據(jù)第四周期元素排滿時原子序數(shù)為36,則Ge原子序數(shù)為32;
(2)W、Y、Z三種元素分別為O、Mg、S,O、Mg形成的簡單離子具有相同的核外電子排布,原子序數(shù)越大半徑越小,O、S同主族,原子序數(shù)越大,簡單離子半徑越大,則簡單離子的半徑由大到小的順序:S2->O2->Mg2+;
(3)M為Cl,其最高價氧化物的水化物為HClO4,為強酸,在水中完全電離,電離方程式為HClO4=H++ClO
(4)A.單質(zhì)的還原性:Na>Mg,Na能與水反應(yīng),則不能用Na與MgCl2溶液發(fā)生反應(yīng)來證明;A說法錯誤;
B.Y為Mg;與同周期的ⅢA元素的Al,原子序數(shù)少1,B說法正確;
C.半導體器件的研制開始于鍺;C說法錯誤;
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近;即具有金屬性也具有非金屬性,可以推測Ge元素具有兩性,即可以與酸反應(yīng)也可以與堿發(fā)生反應(yīng),D說法正確;
答案為BD。【解析】第四周期ⅣA32S2->O2->Mg2+HClO4=H++ClOBD24、略
【分析】【詳解】
周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍,則A為碳元素;B的價電子層中的未成對電子有3個,則B為氮元素;C與B同族,則C為磷元素;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸,則D為氯元素。
(1)C為P元素,原子核外有15個電子,基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p3;D為Cl元素,最高價含氧酸為HClO4,比其低兩價的含氧酸是HClO3;高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱),所以高氯酸酸性比氯酸強。
(2)C、N、P與Cl形成兩元共價化合物為CCl4、NCl3、PCl3,中心原子都為sp3雜化;雜化后得到的雜化軌道完全相同就是等性雜化,如甲烷中的sp3雜化,得到4個完全相同的sp3雜化軌道;雜化后得到的雜化軌道至少存在兩個不同的,就是非等性雜化,如氨分子中N原子、PCl3中的P原子,雖是sp3雜化;雜化后的雜化軌道不完全相同,所以屬于不等性雜化;以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為四面體形,分子立體構(gòu)型為三角錐形。
(3)因為孤電子對對成鍵電子對的排斥力較大;所以不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角小于等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),每個C原子與4個N原子以共價鍵相連,每個N原子與3個C原子以共價鍵相連,所以氮化碳的化學式為C3N4;從圖3可以看出,一個C3N4晶胞包括6個C原子和8個N原子,則其晶體密度為ρ==3.59g?cm-3?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p3②.高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱)③.sp3雜化④.NCl3、PCl3⑤.四面體形⑥.三角錐形⑦.小于⑧.C3N4⑨.3.59g·cm-325、略
【分析】【分析】
①由18.64g白色沉淀E
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