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文檔簡介

…………○…………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(xué)上冊月考試卷604考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)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5題,共10分)1、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、硫及其化合物的“價-類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法正確的是。

A.硫在氧氣中燃燒直接生成B.為難溶于水的黑色固體,可溶于硝酸C.硫化氫與反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為D.可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成3、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(xué)反應(yīng)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4、用如下圖所示的裝置進行實驗(夾持儀器略去,必要時可加熱),其中a、b、c中分別盛有試劑1、2、3,能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?。選項試劑1試劑2試劑3實驗?zāi)康难b置A濃鹽酸MnO2飽和NaCl溶液除去Cl2中的HC1

B濃HNO3Cu片KI—淀粉溶液驗證NO2的氧化性C稀硫酸溶液X澄清石灰水驗證X中是否有D70%硫酸Na2SO3酸性KMnO4溶液驗證SO2具有漂白性

A.AB.BC.CD.D5、CaH2是重要的供氫劑;遇水或酸能引起燃燒。利用下列裝置制備氫化鈣固體(提供的實驗儀器不得重復(fù)使用)。下列說法正確的是。

A.裝置①在加入試劑前無需檢查裝置氣密性B.儀器接口的連接順序為a→c→b→f→g→d→eC.加熱裝置④之前必須檢查氣體的純度D.裝置③的主要作用是防止空氣中的CO2、H2O(g)進入裝置④中評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)6、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負(fù)性判斷,屬于_________共價鍵。

(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。

(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。

a.常壓下;4℃時水的密度最大。

b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃

c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。

(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。

(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。7、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(yīng),達到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線_____。

(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。

(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=_______。8、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________。9、實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:

有關(guān)物質(zhì)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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(xué)方程式表示)。10、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(yīng)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(xué)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(yīng)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)。11、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。

(1)甲同學(xué)認(rèn)為這不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學(xué)式;下同);

乙同學(xué)認(rèn)為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。

(2)如果要驗證乙同學(xué)判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。

實驗可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實驗方案。

所選用試劑(填代號)

實驗現(xiàn)象。

方案一。

方案二。

(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共6題,共12分)12、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。

(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)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(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)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(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)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(shù)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(xué)式)。

(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。

①基態(tài)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(shù)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(shù)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)。13、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_______,占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。

(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。

①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。

②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。

③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負(fù)電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。

A.和B.LiH和HCNC.和D.和

(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫作實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。

A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。

(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:

①的配位數(shù)是_______。

②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數(shù)式表示)。

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學(xué)式為_______。14、超細銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料;催化劑等領(lǐng)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(guān)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(xué)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(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖,由此可確定該氧化物的化學(xué)式為______。

15、開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。

(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請回答:

①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序為_______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_______。

②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_______(填分子式)。

③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無限長鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_______。

(2)一種銅合金具有儲氫功能。

①Cu2+的價層電子排布式為_______。

②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。

③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)16、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。

(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)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(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)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(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)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(shù)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(xué)式)。

(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。

①基態(tài)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(shù)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(shù)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)。17、鉻是由法國化學(xué)家沃克蘭于1798年在巴黎發(fā)現(xiàn)。目前鉻被廣泛應(yīng)用于冶金;化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)域。

(1)鉻元素基態(tài)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(xué)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(xué)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(shù)為___________,空間構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為anm和bnm,則硒化鉻的密度為___________(列出表達式即可)。

評卷人得分四、實驗題(共1題,共9分)18、甲烷在加熱條件下可還原氧化銅;氣體產(chǎn)物除水蒸氣外,還有碳的氧化物,某化學(xué)小組利用如圖裝置探究其反應(yīng)產(chǎn)物。

查閱資料:

①CO能與銀氨溶液反應(yīng):CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3

②Cu2O為紅色,不與Ag反應(yīng),發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O

③已知Al4C3與CaC2類似易水解,CaC2的水解方程式為:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)裝置F的作用為___;裝置B的名稱為___。

(3)按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A→__。(填裝置名稱對應(yīng)字母;每個裝置限用一次)

(4)實驗中若將A中分液漏斗換成(恒壓漏斗)更好;其原因是___。

(5)裝置D中可能觀察到的現(xiàn)象是___。

(6)當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,裝置D處試管中固體全部變?yōu)榧t色。設(shè)計實驗證明紅色固體中含有Cu2O(簡述操作過程及現(xiàn)象):__。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共16分)19、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(xué)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(xué)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)。

20、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(biāo)況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標(biāo)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(xué)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(rèn)分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設(shè)計簡單實驗方案檢驗_________。評卷人得分六、計算題(共3題,共21分)21、(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(biāo)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)。22、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(yīng)制備氮氣的離子反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式___________。

(5)請用化學(xué)方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。23、某研究性學(xué)習(xí)小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認(rèn)為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),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(yīng)的離子方程式為_________。

(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D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(xué)反應(yīng)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(xué)對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設(shè):

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(rèn)為上述三個假設(shè)中,___成立(填序號)。

②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)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_____。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【詳解】

A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯誤;

B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;

C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯誤;

D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯誤;

故合理選項是B。2、B【分析】【分析】

由圖可知分別為

【詳解】

A.硫在氧氣中燃燒直接生成不是A錯誤;

B.可與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng);B正確;

C.硫化氫與反應(yīng)方程式為氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比應(yīng)為C錯誤;

D.是不能由硫和銅直接反應(yīng)生成,D錯誤。

故答案選B。3、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(yīng),則廢渣中一定含有選項A正確;

B.高溫條件下;硫酸鈣的結(jié)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(yīng)前后的物質(zhì)可知,“除硫”的化學(xué)反應(yīng)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。4、A【分析】【詳解】

A.濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣需要加熱;加熱裝置可以完全成實驗,選項A正確;

B.濃硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅;二氧化氮和水;二氧化氮具有氧化性,遇KI—淀粉溶液使溶液變藍,但濃硝酸具有揮發(fā)性,也可以使試液變藍,選項B錯誤;

C.若溶液X中含有碳酸氫根離子或亞硫酸氫根離子或亞硫酸根離子均能達到相同現(xiàn)象;故無法實現(xiàn)實驗?zāi)康?,選項C錯誤;

D.實驗證明二氧化硫具有還原性而不是漂白性;選項D錯誤。

答案選A。5、C【分析】【分析】

【詳解】

A.裝置①為啟普發(fā)生器;在加入試劑前應(yīng)先檢查裝置氣密性,然后再加入藥品,A錯誤;

B.由裝置①制取氫氣,由于鹽酸具有揮發(fā)性,故氫氣中混有HCl和水蒸氣,氫氣由導(dǎo)管a口通入到裝置③中除去HCl和水蒸氣,再將純凈、干燥的H2通入裝置④中與Ca在加熱時反應(yīng)產(chǎn)生CaH2;為防止空氣中的H2O(g)進入裝置④中,導(dǎo)致CaH2因吸收水蒸氣而變質(zhì),最后要通過盛濃硫酸的洗氣瓶,故裝置接口連接順序為a→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c;B錯誤;

C.為防止Ca與空氣中成分反應(yīng),加熱前需先通入氫氣排盡裝置中的空氣,H2是可燃性氣體,為防止H2、O2混合氣體點燃爆炸;加熱裝置④之前必須檢查氣體的純度確認(rèn)空氣是否排盡,C正確;

D.裝置③的主要作用是除去氫氣中混有的HCl和水蒸氣;D錯誤;

故合理選項是C。二、填空題(共6題,共12分)6、略

【分析】【詳解】

(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負(fù)性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;

(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;

(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;

b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;

c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;

故選ab;

(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;

(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大小:>【解析】(1)極性。

(2)4sp3

(3)ab

(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。

(5)>7、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(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線為

(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)

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(zhuǎn)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(yīng)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)48、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∶29、略

【分析】【分析】

用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(fā)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(yīng),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(zhì)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(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;

答案為:蒸餾;

(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;

答案為:+HCl;

(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),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(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2

答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH210、略

【分析】【詳解】

(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)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(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)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(yīng)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(fù)2-3次;

⑤設(shè)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(fù)2-3次11、略

【分析】【分析】

溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應(yīng)中“先強后弱”規(guī)律判斷。

【詳解】

(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;

(2)要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學(xué)的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學(xué)的判斷正確。

(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?!窘馕觥緽r2;Fe3+答案如下:

選用試劑。

實驗現(xiàn)象。

第一種方法。

C

有機層無色。

第二種方法。

D

溶液變紅。

Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共6題,共12分)12、略

【分析】【詳解】

I.(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子結(jié)構(gòu)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(shù)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(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)為4,Cl原子個數(shù)=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)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(gòu)型為解答的關(guān)鍵,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù).根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)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(shù)是3,無孤電子對數(shù),空間構(gòu)型是平面三角形。【解析】洪特規(guī)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]3d104s11213、略

【分析】【分析】

根據(jù)B的原子序數(shù)和電子排布規(guī)律;寫出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據(jù)氨硼烷的結(jié)構(gòu),判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對的原子;根據(jù)等電子體概念找出等電子體分子;根據(jù)題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項;根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個數(shù)判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進行晶胞的相關(guān)計算;據(jù)此解答。

(1)

B的原子序數(shù)為5,核外有5個電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級最高的是2p能級,p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。

(2)

①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。

②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對孤電子對,形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。

③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;

B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;

C.分子中與B原子相連的H呈負(fù)電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;

D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;

答案為C。

(3)

由的結(jié)構(gòu)可知,陰離子中形成3個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp2,形成4個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質(zhì)中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D

(4)

①由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,底心Na+周圍等距且最近的個數(shù)即為Na+的配位數(shù),則Na+的配位數(shù)為8;答案為8。

②由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個數(shù)為=6×+4×=4,位于頂點、面心、體心,個數(shù)為=8×+4×+1=4,該晶胞的質(zhì)量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a(chǎn)=底心Na+位于面對角線的中點,所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個數(shù)為4,Na+數(shù)目為3,Li+數(shù)目為1,所以得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4?!窘馕觥?1)1s22s22p1;啞鈴。

(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C

(3)sp2、sp3D

(4)8Na3Li(BH4)414、略

【分析】【詳解】

(1)Cu位于第四周期IB族,其Cu2+的價電子排布式為3d9;

(2)A、[Cu(NH3)4]2+與SO42-之間存在離子鍵,Cu2+和NH3之間存在配位鍵;N和H之間存在極性共價鍵,故A正確;

B;該化合物中第一電離能最大的是N元素;故B錯誤;

C、外界離子為SO42-,根據(jù)價層電子對互斥理論,SO42-的空間構(gòu)型為正四面體形;故C正確;

答案選AC;

(3)SO32-中心原子S有3個σ鍵,孤電子對數(shù)=1,價層電子對數(shù)為4,雜化軌道數(shù)等于價層電子對數(shù),即SO32-中S的雜化類型為sp3;SO32-空間構(gòu)型為三角錐形;

(4)根據(jù)等電子體的概念,與SO3互為等電子體的分子為BF3等;

(5)利用均攤的方法進行判斷,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),O位于頂點、面心、棱上和內(nèi)部,屬于晶胞的氧原子的個數(shù)為=4,Cu位于內(nèi)部,有4個,即化學(xué)式為CuO?!窘馕觥竣?3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO15、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)①N的最外層電子數(shù)為5,B的最外層電子數(shù)為3,能形成3個共價鍵,B原子提供空軌道,N原子提供孤對電子,在化合物H3BNH3中;B與N原子之間存在配位鍵;

B;C、N、O是同一周期的元素。一般情況下;元素的非金屬性越強,原子半徑越小,元素的第一電離能越大,但是由于N原子的2p軌道上的電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以其電離能比O還大,因此第一電離能由大到小的順序N>O>C>B;

CH4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角109°28′;H2O是V型分子,鍵角104.5°,CO2是直線型分子,鍵角為180°。因此這三分子按照鍵角由大到小的順序排列為CO2>CH4>H2O;

②等電子體是原子數(shù)等,最外層電子數(shù)也相等的物質(zhì),(HB=NH)3的原子數(shù)為12,最外層電子數(shù)為30,與(HB=NH)3互為等電子體的分子為C6H6;

③LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6、LiCl、AlCl3,根據(jù)原子守恒可得合成乙硼烷B2H6的化學(xué)方程式為:4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3;

④圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,從圖可看出,每個單元,有一個B,有一個O完全屬于這個單元,剩余的2個O分別為2個單元共用,所以B∶O=1∶(1+2×)=1∶2,化學(xué)式為:

從圖(6)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可看出,[B4O5(OH)4]2-一半sp3雜化形成兩個四配位BO4四面體;另一半是sp2雜化形成兩個三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),硼原子采取的雜化方式為sp3、sp2;

(2)①Cu是29號元素,Cu的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+失去4s上的一個電子和3d上的一個電子,Cu2+的價層電子排布式為3d9;

②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是在灼燒時原子中的電子吸收能量;從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量;

③Cu是面心立方緊密堆積,在一個晶胞中含有的Cu原子的個數(shù)為:8×+6×=4;設(shè)銅原子半徑為apm=a×10-10cm,晶胞的邊長;L=2×10-10cm,晶胞的體積為(2×10-10cm)3,該晶體的密度為g/cm3。【解析】是N>O>C>BCO2>CH4>H2OC6H64BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3sp3、sp23d9激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量16、略

【分析】【詳解】

I.(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子結(jié)構(gòu)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(shù)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(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)為4,Cl原子個數(shù)=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)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(gòu)型為解答的關(guān)鍵,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù).根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)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(shù)是3,無孤電子對數(shù),空間構(gòu)型是平面三角形。【解析】洪特規(guī)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]3d104s11217、略

【分析】【分析】

根據(jù)Cr原子的電子排布式,寫出基態(tài)價電子的排布式;根據(jù)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(jù)題中結(jié)構(gòu)判斷存在化學(xué)鍵類型;根據(jù)VSEPR理論判斷中心原子雜化方式和空間構(gòu)型;根據(jù)等電子體的概念寫出一種與互為等電子體的分子;根據(jù)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(jù)題中晶胞的結(jié)構(gòu);利用“均攤法”進行晶胞的相關(guān)計算;據(jù)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(wěn)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?yōu)榘氤錆M狀態(tài),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(wěn)定。

(3)

①由可知,該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),C原子采取sp雜化;因為NCS-結(jié)構(gòu)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(shù)=4+=4+0=4,無孤電子對,的空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu);根據(jù)原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)也相等的微?;榈入娮芋w,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(jù)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(shù)目=8×+4×=2,Se原子位于晶胞內(nèi),數(shù)目=2,故晶胞質(zhì)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(wěn)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)四、實驗題(共1題,共9分)18、略

【分析】【分析】

裝置A中反應(yīng)是稀鹽酸和Al4C3反應(yīng)生成氯化鋁和甲烷,甲烷在加熱條件下可還原氧化銅,氣體產(chǎn)物除水蒸氣外,還有碳的氧化物,,生成的甲烷氣體通過裝置F吸收混有的氯化氫,干燥氣體,通過裝置D加熱還原氧化銅,通過裝置B檢驗生成的水蒸氣,通過裝置E檢驗吸收生成產(chǎn)物二氧化碳,通過裝置C中銀氨溶液驗證一氧化碳,CO能與銀氨溶液反應(yīng):CO+2Ag(NH3)2++2OH-=2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3;最后用排水法吸收和收集尾氣。

【詳解】

(1).裝置A是用于制取甲烷,可判斷A中反應(yīng)是稀鹽酸和Al4C3反應(yīng)生成氯化鋁和甲烷,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3,故答案為:Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3;

(2).A中稀鹽酸和Al4C3反應(yīng)生成的甲烷中混有雜質(zhì)HCl和H2O,堿石灰的作用就是除去甲烷中的HCl和H2O,故答案為:除去甲烷中的HCl和H2O;裝置B為球形干燥管;

(3).裝置A中反應(yīng)是稀鹽酸和Al4C3反應(yīng)生成氯化鋁和甲烷;生成的甲烷氣體通過裝置F除雜并干燥,甲烷在加熱條件下可還原氧化銅,氣體產(chǎn)物除水蒸氣外,還有碳的氧化物,通過裝置D加熱還原氧化銅,通過裝置B檢驗生成的水蒸氣。通過裝置E檢驗吸收生成產(chǎn)物二氧化碳,通過裝置C中銀氨溶液驗證一氧化碳,最后用排水法吸收和收集氣體,按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A→F→D→B→E→C→G,故答案為:FDBECG;

(4).如果是普通分液漏斗;需先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再將分液漏斗下面的旋塞打開,使稀鹽酸緩慢滴下,對比起來,恒壓分液漏斗的好處是平衡氣壓使鹽酸順利流下,減少鹽酸的揮發(fā),故答案為:平衡氣壓使鹽酸順利流下,減少鹽酸的揮發(fā);

(5).D中是甲烷在加熱條件下還原氧化銅,產(chǎn)物為銅或Cu2O;水蒸氣、碳的氧化物;故答案為:D中黑色氧化銅變紅,硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠附著;

(6).當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,裝置D處試管中固體全部變?yōu)榧t色,根據(jù)信息Cu2O為紅色,不與Ag反應(yīng),與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故可加稀硫酸觀察溶液是否變藍來判斷,答案為:取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變藍色,則證明含Cu2O。

【點睛】

實驗題的重中之重是實驗?zāi)康?,如本題目的是探究甲烷在加熱條件下可還原氧化銅的產(chǎn)物。同時要注意實驗方案設(shè)計的基本要求,如科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性。設(shè)計的實驗方案要嚴(yán)謹(jǐn),具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)理念。【解析】Al4C3+12HCl=3CH4↑+4AlCl3除去甲烷中的HCl和H2O(球形)干燥管FDBECG平衡氣壓使鹽酸順利流下,減少鹽酸的揮發(fā)D中黑色氧化銅變紅,硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有水珠附著取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變藍色,則證明含Cu2O五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共16分)19、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(xué)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-320、略

【分析】【分析】

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,沉淀B含有銅元素,隔絕空氣加熱后的固體C應(yīng)含銅元素,灼燒后黑色固體E應(yīng)為CuO8.0g,CuO的物質(zhì)的量==0.1mol,根據(jù)Cu守恒,B、C中Cu元素的物質(zhì)的量0.1mol,Cu元素質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g,C在足量O2灼燒后產(chǎn)生的混合氣體1通入足量澄清石灰水,產(chǎn)生10g白色沉淀G,則G為CaCO3,混合氣體1中含有CO2和未反應(yīng)的O2,根據(jù)C守恒,固體C中含有含有C元素,其物質(zhì)的量為=0.1mol,質(zhì)量為0.1mol×12g/mol=1.2g,反應(yīng)后的混合氣體2通過灼熱的銅網(wǎng)完全反應(yīng)后,剩余1120mL氣體F,結(jié)合氣體F標(biāo)況下密度為1.25g/L,氣體F摩爾質(zhì)量為1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,推測為N2,氮氣的物質(zhì)的量==0.05mol,質(zhì)量為0.05mol×28g/mol=1.4g,根據(jù)轉(zhuǎn)化流程分析,若F為N2,則Cu、C、N元素都來自于固體C,即C由Cu、C、N三種元素組成,再根據(jù)m(Cu)+m(C)+m(N)=6.4g+1.2g+1.4g=9g,剛好等于參與反應(yīng)的固體C的質(zhì)量,由此可確定,F(xiàn)為N2,C由Cu、C、N三種元素組成,且n(Cu)∶n(C)∶n(N)=0.1mol∶0.1mol∶0.05mol×2=1∶1∶1,則固體C的化學(xué)式為CuCN,混合氣體1為CO2、O2、N2的混合氣體,混合氣體2為O2、N2的混合氣體;由于沉淀B也是由三種元素組成,隔絕空氣加熱分解為C和D,沒有外來元素,則B也是由Cu、C、N三種元素組成,B為11.6g,C為9g,根據(jù)質(zhì)量守恒,D的質(zhì)量為2.6g,氣體D標(biāo)況下密度2.32g/L,則D摩爾質(zhì)量為2.32g/L×22.4L/mol≈52g/mol,氣體D的物質(zhì)的量為=0.05mol,C中除Cu外的CN-的質(zhì)量為9g-6.4g=2.6g,CN-的物質(zhì)的量為=0.1mol,B中除Cu外的質(zhì)量為11.6-6.4=5.2g,則B的化學(xué)式為Cu(CN)2;前面的分析中確定,B中含有Cu0.1mol,則B中含有CN-的物質(zhì)的量為0.2mol,根據(jù)原子守恒,D中含有CN為0.1mol,則D的分子式為(CN)2;

【詳解】

I(1)根據(jù)分析,組成B的三種元素是Cu、C、N三元素,氣體D的分子式是(CN)2;

(2)固體C為CuCN,在足量氧氣中灼燒生成CuO、CO2和N2,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuCN+3O22CuO+2CO2+N2;

(3)CuCN與鹽酸反應(yīng)生成弱酸為HCN,沉淀的摩爾質(zhì)量為199g/mol,則可推斷其為Cu2Cl2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuCN+2HClCu2Cl2+2HCN;

II(4)四氯化碳的密度大于水的密度,若試管內(nèi)溶液分層,且下層為紫紅色,上層無色,說明Br2與KI反應(yīng)生成了I2,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,可以說明氧化性Br2>I2;

(5)若氯氣未過量,可向試管B或分液漏斗中繼續(xù)通入氯氣,若溶液出現(xiàn)橙紅色,說明氯氣未過量,則實驗方案為:方案一:關(guān)閉彈簧夾,向B試管中繼續(xù)通入氯氣,若B試管出現(xiàn)橙紅色,說明有溴單質(zhì)生成,可確定氯氣未過量。方案二:取分液漏斗中上層少量溶液于試管中,向試管中通入Cl2,若試管中溶液出現(xiàn)橙紅色,說明有溴單質(zhì)生成,可確定氯氣未過量?!窘馕觥緾u、C、N(CN)22CuCN+3O22CuO+2CO2+N22CuCN+2HClCu2Cl2+2HCN試管內(nèi)溶液分層,且下層為紫紅色,上層無色方案一:關(guān)閉彈簧夾,向B試管中繼續(xù)通入氯氣,若B試管出現(xiàn)橙紅色,說明有溴單質(zhì)生成,可確定氯氣未過量。方案二:取分液漏斗中上層少量溶液于試管中,向試管中通入Cl2,若試管中溶液出現(xiàn)橙紅色,說明有溴單質(zhì)生成,可確定氯氣未過量。六、計算題(共3題,共21分)21、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(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達

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