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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年西師新版拓展型課程化學下冊階段測試試卷256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8題,共16分)1、磷酸鋁是一種用途廣泛的材料,由磷硅渣[主要成分為等]制備磷酸鋁的工藝流程如下:
下列敘述錯誤的是A.廢渣中一定含B.“浸出”和“除硫”的操作均在高溫下進行C.“除硫”的化學反應方程式為D.流程中的循環(huán)操作可以提高P、Al元素的利用率2、海藻中含有豐富的碘元素。如圖是實驗室模擬從海藻里提取碘的流程的一部分;下列判斷錯誤的是。
已知:四氯化碳沸點76.8℃;碘的沸點184.4℃,在45℃左右開始升華。A.操作1是振蕩、靜置、分液,從上口倒出的液體是分散系1B.加入“45%H2SO4溶液”發(fā)生的反應為:IO+5I-+6H+=3I2+3H2OC.分散系2是含碘的懸濁液,操作2是升華D.四氯化碳氣化與碘單質(zhì)升華時均需克服范德華力3、用下列儀器或裝置(圖中夾持裝置略)進行相應實驗,不能達到實驗目的的是。ABCD配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液檢驗濃硫酸與銅反應產(chǎn)生的二氧化硫制備無水鐵上鍍銅A.AB.BC.CD.D4、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(chǎn)生SO2速率更快5、實驗室常用如圖所示的兩套裝置測量所制得氣體的體積;下面有關這兩套量氣裝置的使用說明有錯誤的是。
A.使用A裝置量氣前,其右管中應充滿相應的液體B.量氣前,B裝置中廣口瓶通常應盛滿相應的液體C.A裝置收集完氣體后,在讀數(shù)前應使盛液管內(nèi)液面與集氣管內(nèi)液面相平D.A裝置是直接測量氣體體積,而B裝置直接測量的是所排出液體的體積6、利用溶液、尿素為原料制取水合肼的流程如下:
已知:①
②沸點約具有強還原性,能與劇烈反應生成
下列說法錯誤的是()A.步驟Ⅰ、Ⅱ反應過程中需控制好溫度B.所得副產(chǎn)物可用于工業(yè)上吸收尾氣C.步驟Ⅱ具體操作為將尿素溶液逐滴加入溶液中D.水合肼與反應的離子方程式為:↑7、為確定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強弱;某同學設計了如圖所示的裝置,下列有關敘述正確的是()
A.HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次增強B.A中錐形瓶中生成CO2氣體C.B中裝飽和Na2CO3溶液,用于除去A中揮發(fā)出的HCl氣體D.C中裝Na2SiO3溶液,預期現(xiàn)象是先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解8、對如表實驗現(xiàn)象或操作的解釋或結論錯誤的是編號現(xiàn)象或操作解釋或結論AKI淀粉溶液中滴入氯水變藍,再通入藍色褪去具有漂白性B在的溶液中,加2滴酚酞顯淺紅色,微熱,溶液顏色加深鹽類水解反應是吸熱反應C向少量火柴頭的浸泡溶液中滴加和混合溶液后,產(chǎn)生白色沉淀火柴頭里含有氯元素D蒸餾時,溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處此位置指示的是餾出物的沸點
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、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10、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。11、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(tài)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(zhì)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。12、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13、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(zhì)的沸點越高。反應②結束后采用“減壓蒸發(fā)”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(xù)鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質(zhì)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(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)14、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反應的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應的表達式為__。
(4)圖D實驗目的是__。15、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。16、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蒸餾水評卷人得分三、實驗題(共5題,共10分)17、過氧化鍶(SrO2)通常用作分析試劑、氧化劑、漂白劑等。制備反應原理為:Sr+O2SrO2。某興趣小組利用下列裝置在實驗室中模擬制備過氧化鍶。
(1)選擇必要儀器組裝制備過氧化鍶(氣流按從左到右的流向):____________(填字母)。
(2)該實驗制備氧氣的化學方程式為______________。
(3)連接好裝置并進行實驗;實驗步驟如下,實驗操作順序為___________(填字母)。
①打開分液漏斗活塞;將水滴入燒瓶②在相應裝置中裝入藥品③檢查裝置氣密性④加熱。
⑤停止加熱⑥關閉分液漏斗活塞。
(4)利用反應Sr2++H2O2+2NH3+8H2O=SrO2·8H2O↓+2NH4+;制備過氧化鍶的裝置如下:
①X儀器的作用是_____________。
②氨氣在該反應所起的作用是__________________。
③實驗結束后,得到SrO2·8H2O的操作為_________________。
(5)設計實驗證明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性強__________________。18、蓉城名校聯(lián)盟學校某班化學興趣小組做如下實驗;請你回答相關問題:
Ⅰ.甲組同學想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中的N2);可利用的裝置如圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)裝置Q中盛放的溶液是___,若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右,各儀器接口的標號字母(a、b)順序是:空氣進入____,____接____,____接____,____接c。___
(2)裝置N的作用是___。
Ⅱ.乙組同學通過下列實驗探究過氧化鈉與水的反應:
溶液變紅;其原因是___(用化學方程式解釋),依據(jù)實驗現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是___。
Ⅲ.丙組同學擬驗證CO2與Na2O2反應的產(chǎn)物;現(xiàn)設計以下實驗裝置進行實驗:
(1)擬用裝置D收集氣體產(chǎn)物;請在方框中將裝置補充完整___。
(2)有同學認為該實驗裝置存在明顯缺陷,你認為該缺陷是什么___。19、某化學興趣小組設計如圖所示裝置,用CuCl2·2H2O晶體和SOCl2獲取無水CuCl2并回收過量的SOCl2。
已知:SOCl2的熔點為-105℃;沸點為76℃,遇水劇烈反應生成兩種酸性氣體。
回答下列問題:
(1)CuCl2·2H2O晶體和SOCl2發(fā)生反應的化學方程式是___。
(2)堿石灰除了能吸收SO2、HCl等酸性氣體,還能起到的作用為__。
(3)某同學用“間接碘量法”測定無水CuCl2樣品中銅元素的百分含量;操作步驟如下:
步驟1:取0.2500g試樣溶于水;加入過量KI固體充分反應,生成白色CuI沉淀。
步驟2:滴入幾滴淀粉溶液。
步驟3:再滴入0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液,發(fā)生的反應為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,恰好完全反應時,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。
①恰好完全反應時的實驗現(xiàn)象為__。
②計算試樣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)__(寫出計算過程)。20、Na2O2是重要的化工原料;具有多種用途。
(1)Na2O2具有氧化性,可以將SO2氧化為硫酸鈉,寫出該反應的化學方程式:______________,該反應中,Na2O2的作用為____________(填“還原劑”;“氧化劑”或“既是氧化劑又是還原劑”)。
(2)Na2O2與CO2反應可以產(chǎn)生氧氣。某同學通過下列裝置驗證Na2O2能否與CO2反應。(圖中鐵架臺等裝置已略去)。
①裝置A的名稱是_______;A中的固體為_________,裝置B中試劑的作用為______
②若Na2O2能與CO2;則裝置C中的現(xiàn)象是____________
(3)無水氯化鈣是干燥劑,在a處收集氣體,檢測發(fā)現(xiàn)該氣體中幾乎都是CO2氣體(過氧化鈉足量),則說明過氧化鈉與CO2氣體不反應。該同學查閱相關文獻,然后撤掉裝置B,其他都保留(包括試劑),連接好裝置后再次進行實驗,重新收集氣體檢測,發(fā)現(xiàn)得到的氣體幾乎都是氧氣,該實驗結果說明過氧化鈉與CO2氣體反應需要_______________。
(4)將一定量的Na2O2固體投入到含有下列離子的溶液中:SO32-、HCO3-、CO32-、Na+,反應完畢后,溶液中上述離子數(shù)目幾乎不變的有(不考慮溶液體積的變化)__________(填離子符號)。21、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,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方程式為___。
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反應生成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用于吸收未反應完的SO2和反應產(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___。評卷人得分四、計算題(共3題,共9分)22、(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(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數(shù)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(zhì)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)。23、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(diào)并說明理由_________。
(4)寫出中發(fā)生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結論_________。24、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(fā)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(fā)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(zhì)。
①能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)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(zhì)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(zhì)的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)物,轉移的電子數(shù)為____。
(6)在實驗(2)中還可能產(chǎn)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、結構與性質(zhì)(共3題,共18分)25、超細銅粉主要應用于導電材料;催化劑等領域中。超細銅粉的某制備方法如下:
(1)Cu2+的價電子排布式為____。
(2)下列關于[Cu(NH3)4]SO4的說法中,正確的有____。(填字母序號)
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。
B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。
C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構型為正四面體。
(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為____,SO32-離子的空間構型為____。
(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____
(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖,由此可確定該氧化物的化學式為______。
26、超細銅粉主要應用于導電材料;催化劑等領域中。超細銅粉的某制備方法如下:
(1)Cu2+的價電子排布式為____。
(2)下列關于[Cu(NH3)4]SO4的說法中,正確的有____。(填字母序號)
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。
B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。
C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構型為正四面體。
(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為____,SO32-離子的空間構型為____。
(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____
(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖,由此可確定該氧化物的化學式為______。
27、KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學性能。我國科學工作者制備的超大KH2PO4晶體已應用于大功率固體激光器;填補了國家戰(zhàn)略空白?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中,核外電子排布相同的是_______(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子,其價電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_______。
(3)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結構式為_______,其中P采取_______雜化方式。
(4)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸;如:
如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應的酸根可寫為_______。
(5)分別用○、●表示和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POK+在晶胞xz面;yz面上的位置:
①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度_______g·cm-3(寫出表達式)。
②晶胞在x軸方向的投影圖為_______(填標號)。
評卷人得分六、原理綜合題(共2題,共20分)28、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(zhì)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(fā)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(shù)K=____________。
②如圖曲線a表示該反應在溫度T℃下N2的物質(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(xiàn),由此判斷該反應的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)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(shù)的數(shù)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29、(1)科學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國霾接近中性;其主要原因如圖所示:
請判斷A是__(填化學符號)。
(2)為探究本地區(qū)霧霾中的可溶性顆粒的成分;某化學研究性小組進行了實驗探究。
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SOCOSOHCONOCl-、Br-及一種常見陽離子;現(xiàn)進行如圖實驗:
請回答下列問題:
①根據(jù)上述實驗,霧霾浸取液中一定含有的離子是__,肯定沒有的離子是__。
②若氣體D遇空氣會變成紅棕色,則沉淀A中一定含有__(填化學式)。
(3)當前頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關系。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖:
①Pt電極上發(fā)生的是___反應(填“氧化”或“還原”)。
②寫出Pt電極的電極反應式___。
③寫出NiO電極的電極反應式__。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)題給流程圖分析可知,磷硅渣在濃硫酸“浸出”操作之后涉及的物質(zhì)中不含有硅元素且不與濃硫酸反應,則廢渣中一定含有選項A正確;
B.高溫條件下;硫酸鈣的結晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高溫下進行,選項B錯誤;
C.根據(jù)反應前后的物質(zhì)可知,“除硫”的化學反應方程式為選項C正確;
D.進入循環(huán)的濾液中主要含有P、等元素,所以可以提高P、元素的利用率;選項D正確。
答案選B。2、C【分析】【分析】
由流程可知,在碘的四氯化碳溶液加入濃NaOH溶液,發(fā)生的反應為操作1是振蕩、靜置、分液,分液得到含有NaI、NaIO3的溶液,即分散系1為含有NaI、NaIO3的溶液,再加入45%稀硫酸酸化溶液,發(fā)生的反應為即分散系2為含有I2的懸濁液;過濾得到粗碘,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.在碘的四氯化碳溶液加入濃NaOH溶液,發(fā)生反應生成NaI、NaIO3,CCl4不溶于水,為了使反應充分完全應振蕩,再靜置得到含有NaI、NaIO3的水層和CCl4的有機層,CCl4密度大,應從分液漏斗下口放出,含有NaI、NaIO3的水層應從分液漏斗上口倒出,即從上口倒出的液體是分散系1,故A正確;
B.分散系1中含有NaI、NaIO3,加入45%稀硫酸酸化溶液時發(fā)生歧化反應生成I2,離子方程式為故B正確;
C.分散系2是含碘單質(zhì)的懸濁液,應該用過濾操作分離得到粗碘固體,故C錯誤;
D.四氯化碳與碘都是分子晶體,發(fā)生物理變化時需要克服分子間作用力,即四氯化碳氣化和碘單質(zhì)升華時均需克服范德華力,故D正確;
故答案選C。
【點睛】
本題考查海帶中提碘實驗,把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中發(fā)生的反應、混合物分離提純?yōu)榻獯鸬年P鍵,側重分析能力與實驗能力的考查,注意掌握分液操作,題目難度中等。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液時;向容量瓶中轉移溶液的操作是正確的,A正確;
B.檢驗濃硫酸與銅反應產(chǎn)生的二氧化硫;用品紅鑒別二氧化硫,用氫氧化鈉來吸收尾氣,B正確;
C.在氯化氫的氛圍中加熱六水合氯化鎂制取無水氯化鎂;防止其水解,C正確;
D.鐵是陽極;銅是陰極,鐵溶解,在銅電極上鍍銅,D錯誤;
故選D。4、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;5、A【分析】【詳解】
A.A在量氣前應通過提升右則管的高度的方法使左管充滿液體而右側沒有液體;以使收集氣體時將液體壓入到右側,故A錯誤;
B.B裝置中廣口瓶通常應盛滿相應的液體;氣體將液體排除測定液體的體積即為氣體的體積,故B正確;
C.A裝置收集完氣體后;在讀數(shù)前應使盛液管內(nèi)的液面與集氣管內(nèi)的液面相平,使兩側氣壓相同,故C正確;
D.A裝置是直接根據(jù)刻度測量氣體的體積;而B裝置直接測量的是所排出液體的體積,故D正確。
故選A。6、C【分析】【分析】
實驗流程可知步驟I為氯氣和氫氧化鈉溶液的反應,生成NaClO,為避免生成NaClO3,應控制溫度在40以下,生成的NaClO與尿素反應生成N2H4?H2O和Na2CO3,可用蒸餾的方法分離出N2H4?H2O,副產(chǎn)品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3。
【詳解】
A.步驟I制備NaClO溶液時,若溫度超過40Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaC1,步驟Ⅱ中NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40以下反應;所以步驟Ⅰ;Ⅱ反應過程中需控制好溫度,A正確;
B.副產(chǎn)品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,可以用于吸收尾氣;B正確;
C.步驟Ⅱ的反應為NaClO堿性溶液與尿素反應制備水合肼;由于水合肼具有強還原性,能與NaClO劇烈反應生成氮氣,為了防止水合肼被氧化,應逐滴滴加NaClO堿性溶液,C錯誤;
D.水合肼被氧化生成氮氣,其反應的離子方程式為:↑,D正確;故答案為:C。7、B【分析】【分析】
A.鹽酸為強酸,H2CO3和H2SiO3為弱酸;根據(jù)元素的非金屬性判斷酸性的強弱;
B.根據(jù)強酸制弱酸原理進行分析判斷;
C.Na2CO3和HCl;二氧化碳均發(fā)生反應;
D.硅酸不溶于水。
【詳解】
A.鹽酸是強酸,元素的非金屬性越強,其最高價氧化物的水合物酸性越強,非金屬性C>Si,因此酸性:H2CO3>H2SiO3,所以HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次減弱;A項錯誤;
B.要確定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強弱;采用強酸制取弱酸原理,用稀鹽酸和碳酸鈣反應制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸鈉溶液制取硅酸,所以錐形瓶中用于制取二氧化碳,B項正確;
C.Na2CO3和HCl、二氧化碳都反應,所以B中應該用飽和的NaHCO3溶液除去A中揮發(fā)出的HCl氣體;C項錯誤;
D.硅酸不溶于水;所以實驗現(xiàn)象為出現(xiàn)白色沉淀,D項錯誤;
答案選B。8、A【分析】【詳解】
氯氣能氧化碘離子生成碘;碘具有氧化性;二氧化硫具有還原性,二氧化硫能還原碘生成碘離子,所以該實驗體現(xiàn)二氧化硫還原性而不是漂白性,故A錯誤;
B.強堿弱酸鹽溶液呈堿性;向強堿弱酸鹽溶液中加入酚酞試液,溶液堿性越強,溶液的顏色越深,該實驗加熱后顏色加深,說明鹽類水解為吸熱反應,故B正確;
C.火柴頭中含有檢驗氯元素,應把還原為酸性條件下,具有還原性,向少量的火柴頭浸泡液中滴加稀和發(fā)生的離子反應為:出現(xiàn)白色沉淀,證明含有氯元素,故C正確;
D.蒸餾時;溫度計測量餾分溫度,則蒸餾時溫度計的球泡應靠近蒸餾燒瓶支管口處,此位置指示的是餾出物的沸點,故D正確;
答案選A。
【點睛】
本題考查化學實驗方案評價,為高頻考點,涉及顏色檢驗、儀器的使用、鹽類水解、物質(zhì)性質(zhì)等知識點,明確實驗原理、儀器用途、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關鍵,易錯選項是B,注意B中氯元素先轉化為氯離子再檢驗氯離子。二、填空題(共8題,共16分)9、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。【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】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)411、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)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(wǎng)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(tài)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(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)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?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.212、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>③6.0×10-1013、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發(fā)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(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(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(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(nèi)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(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;脫硝反應活化能更大14、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??;
【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,實驗目的是驗證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15、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次16、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。【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、實驗題(共5題,共10分)17、略
【分析】本題考查實驗制備、實驗方案設計的評價,(1)根據(jù)反應原理,需要制備氧氣,因為鍶是活潑金屬與水反應,因此需要除去氧氣中的水蒸氣,然后通入直玻璃管中反應,同時防止空氣進入E裝置,因此連接順序是ABEB;(2)制備氧氣反應方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(3)有氣體參加反應,需要先檢驗裝置的氣密性,然后加入藥品,打開分液漏斗活塞,排除裝置的空氣,對直玻璃管進行加熱,發(fā)生反應,反應完全后,停止加熱,關閉分液漏斗活塞,順序是③②①④⑤⑥;(4)①NH3極易溶于水,因此作用是防止倒吸;②根據(jù)反應方程式,應是Sr2++H2O2=SrO2+2H+,通入氨氣,中和H+,促進反應進行;③SrO2·8H2O是沉淀,得到SrO2·8H2O,需要過濾,洗滌,干燥;(5)在鹽酸酸化的氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,再向其中加少量過氧化鍶,溶液變?yōu)榧t色,證明SrO2的氧化性比FeCl3的強。
點睛:本題考查實驗方案設計的評價,實驗順序連接一般是:制氣裝置→除雜除雜→反應或收集→尾氣處理,具體操作時還要注意題目中信息,如Sr是活潑金屬,易與氧氣、水反應,因此需要裝置前和裝置后防止水蒸氣的進入?!窘馕觥緼BEB2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑③②①④⑤⑥防止到吸中和生成的氫離子,促進反應進行過濾、洗滌、干燥在鹽酸酸化的氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,再向其中加少量過氧化鍶,溶液變?yōu)榧t色,證明SrO2的氧化性比FeCl3的強18、略
【分析】【分析】
Ⅰ.將空氣中的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收;與干燥氧氣,再與金屬鈉反應,因此裝置Q中盛放的溶液是NaOH溶液,除雜及干燥氣體都是長進短出,再在M處發(fā)生反應,裝置N的作用是防止空氣中的水分和二氧化碳進入裝置M。
Ⅱ.過氧化鈉與水先生成過氧化氫和氫氧化鈉;溶液變紅,過氧化氫再分解變?yōu)樗脱鯕膺^氧化氫可能使紅色褪去。
Ⅲ.CO2與Na2O2反應生成碳酸鈉和氧氣;采用排水法收集氧氣,但由于碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)物中有水,水也能與過氧化鈉反應,會干擾二氧化碳與過氧化鈉反應產(chǎn)物的檢驗。
【詳解】
Ⅰ.⑴將空氣中的二氧化碳用氫氧化鈉溶液吸收,與干燥氧氣,再與金屬鈉反應,因此裝置Q中盛放的溶液是NaOH溶液,除雜及干燥氣體都是長進短出,再在M處發(fā)生反應,因此氣體的氣流方向從左到右,各儀器接口的標號字母順序是:空氣進入h,g接f,e接a,b接c;故答案為:NaOH溶液(或氫氧化鈉溶液);h;g;f;e;a(或b);b(或a)
⑵裝置N的作用是防止空氣中的水分和二氧化碳進入裝置M;故答案為:防止空氣中的水分和二氧化碳進入裝置M。
Ⅱ.溶液變紅,過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,過氧化鈉與水先生成過氧化氫和氫氧化鈉,過氧化氫再分解變?yōu)樗脱鯕?,因此實驗現(xiàn)象推測得到紅色褪去的原因是反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的物質(zhì)具有漂白作用);故答案為:反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的物質(zhì)具有漂白作用)。
Ⅲ.⑴CO2與Na2O2反應生成碳酸鈉和氧氣,用裝置D收集氣體產(chǎn)物,采用排水法收集氧氣,因此裝置圖為故答案為:
⑵有同學認為該實驗裝置存在明顯缺陷,主要是碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)物中有水,水也能與過氧化鈉反應,干擾二氧化碳與過氧化鈉反應產(chǎn)物的檢驗;故答案為:碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)物中有水,水也能與過氧化鈉反應,干擾二氧化碳與過氧化鈉反應產(chǎn)物的檢驗?!窘馕觥縉aOH溶液(或氫氧化鈉溶液)hgfeab(或hgfeba)防止空氣中的水分和二氧化碳進入裝置M2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑反應生成的H2O2具有漂白作用(或反應生成的物質(zhì)具有漂白作用)碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)物中有水,水也能與過氧化鈉反應,干擾二氧化碳與過氧化鈉反應產(chǎn)物的檢驗19、略
【分析】【分析】
將SOCl2液體加入到CuCl2·2H2O晶體中,發(fā)生反應生成CuCl2,將多余的SOCl2蒸餾除去,經(jīng)過冷凝在錐形瓶中接受,注意防止SOCl2遇水劇烈反應;因此要用堿石灰防止空氣中水蒸氣進入到錐形瓶中。
【詳解】
⑴SOCl2遇水劇烈反應生成兩種酸性氣體,因此CuCl2·2H2O晶體和SOCl2發(fā)生反應的化學方程式是CuCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑;故答案為:CuCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑。
⑵堿石灰除了能吸收SO2、HCl等酸性氣體,由于SOCl2遇水劇烈反應,因此堿石灰還能起到的作用為防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應;故答案為:防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應。
⑶①開始有碘單質(zhì);后來被反應完,因此恰好完全反應時的實驗現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色;故答案為:溶液由藍色變?yōu)闊o色。
②根據(jù)反應方程式得到關系式2Cu2+—I2—2S2O32?,n(Na2S2O3)=n(Cu2+)=0.1000mol·L?1×0.018L=0.0018mol,故答案為46.1%。【解析】CuCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應溶液由藍色變?yōu)闊o色46.1%20、略
【分析】【分析】
(1)二氧化硫具有還原性;可與過氧化鈉發(fā)生氧化還原反應;
(2)裝置圖中A為碳酸鈣和硫酸反應生成二氧化碳氣體的發(fā)生裝置;氣體中含有水蒸氣,通過濃硫酸干燥,避免水蒸氣和過氧化鈉反應干擾產(chǎn)物的檢驗,通過過氧化鈉,氫氧化鈉溶液用于檢驗是否生成氧氣并除去二氧化碳,若反應生成氧氣,通過堿石灰后檢驗是否有氧氣生成,以此解答該題。
(3)根據(jù)對照實驗原理分析。
(4)過氧化鈉具有氧化性;溶于水顯堿性,根據(jù)其性質(zhì)分析。
【詳解】
(1)Na2O2具有氧化性,可以將SO2氧化生成硫酸鈉,該反應的化學方程式:Na2O2+SO2=Na2SO4,該反應中,Na2O2中-1價的氧化合價降低,Na2O2的作用為氧化劑;
(2)①裝置A的名稱是錐形瓶;A中的固體為碳酸鈉,裝置B中濃硫酸的作用為干燥二氧化碳氣體;
②若Na2O2能與CO2反應會生成碳酸鈉;呈白色,則裝置C中的現(xiàn)象是淡黃色變成白色固體;
(3)無水氯化鈣是干燥劑,在a處收集氣體,檢測發(fā)現(xiàn)該氣體中幾乎都是CO2氣體(過氧化鈉足量),則說明過氧化鈉與干燥的CO2氣體不反應。該同學查閱相關文獻,然后撤掉裝置B,其他都保留(包括試劑),連接好裝置后再次進行實驗,重新收集氣體檢測,發(fā)現(xiàn)得到的氣體幾乎都是氧氣,該實驗結果說明過氧化鈉與CO2氣體反應需要有水的參與。
(4)將一定量的Na2O2固體投入到含有下列離子的溶液中:SO32-被氧化成SO42-、HCO3-生成CO32-、CO32-增加、Na+增加,反應完畢后,溶液中上述離子數(shù)目幾乎不變的有NO3-?!窘馕觥縉a2O2+SO2=Na2SO4氧化劑錐形瓶碳酸鈉干燥二氧化碳氣體淡黃色變成白色固體有水的參與NO3-21、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中的反應物有SO2、NaOH和HCOONa,S2O42-中硫為+3價,故SO2做氧化劑,還原劑為HCOONa,結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。【解析】懸濁液2SO2+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)生四、計算題(共3題,共9分)22、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應,消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)
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