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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年岳麓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7題,共14分)1、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.使甲基橙顯橙色的溶液中:K+、Na+、Cl-、Al3+B.=10-12的溶液中:Cu2+、C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中:K+、Cl-、I-D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Mg2+2、某有機物不能發(fā)生的化學反應是A.消除反應B.取代反應C.氧化反應D.加成反應3、為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體;從下圖中選擇合適的的裝置并連接。合理的是。
A.a-a′→d-d′→eB.b-b′→d-d′→gC.c-c′→d-d′→gD.d-d′→c-c′→f4、實驗室中某此氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗,最合理的選項是。選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃硫酸木炭CO2NaOH溶液
A.AB.BC.CD.D5、實驗室制備ClO2的裝置如圖,A裝置用于制備SO2。已知:二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不與水反應的黃綠色氣體;沸點為11℃。下列說法不正確的是。
A.連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→dB.裝置C中裝的是飽和NaHSO3溶液C.裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2,防止污染環(huán)境D.制備原理為SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO46、下列實驗過程設計正確且能達到實驗目的的是。選項實驗目的部分實驗過程A配制溶液用濾紙稱量2.0gNaOH固體B檢驗某無色溶液中含碘離子取少量溶液直接滴加淀粉溶液后觀察現(xiàn)象C除去NO中的NO2將混合氣體通過裝有水的洗氣瓶D探究乙醇氧化的產(chǎn)物中是否含有乙酸向產(chǎn)物中加入金屬鈉,觀察是否產(chǎn)生氣泡A.AB.BC.CD.D7、將液體Y滴加到盛有固體X的試管中,并在試管口對生成的氣體進行檢驗。下表中固體X、液體Y及檢測方法對應關系錯誤的是()。選項固體X液體Y檢測方法ACaO濃氨水蘸有濃鹽酸的玻璃棒BCu濃硫酸干燥的紅色石蕊試紙CNa2O2水帶火星的木條DNa2CO3稀硫酸滴有澄清石灰水的玻璃片
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)8、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(zhuǎn)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=_______。9、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結構密切相關。
(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,會對微粒的空間結構產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大小:________(填“>”或“<”)。10、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。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(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)12、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)反應室I中反應的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應室I中發(fā)生反應的化學方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學方程式表示)。13、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__。14、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)。15、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、結構與性質(zhì)(共9題,共18分)16、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關,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、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______。
18、NH3具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優(yōu)點,NH3的合成及應用一直是科學研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態(tài)Fe原子的電子排布式為___________。
②實際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結構示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個數(shù)比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學家開發(fā)出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學工業(yè)科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質(zhì)量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應時,向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結構為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應用前景的儲氫材料。元素HBN電負性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。19、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______。
20、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。回答下列問題:
(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)。
21、硒化銅納米晶體在光電轉(zhuǎn)化中有著廣泛的應用;銅和硒等元素形成的化合物在生產(chǎn);生活中應用廣泛。
(1)銅元素位于元素周期表的___________區(qū)。
(2)易溶解于水,熔點為時升華,由此可判斷的晶體類型為___________。
(3)為深棕紅色的劇毒液體,其分子結構中含有鍵,該分子中,原子的雜化軌道類型為___________,的空間構型為___________(填字母)。
a.直線形b.鋸齒形c.環(huán)形d.四面體形。
(4)中的鍵角比的鍵角___________(填“大”或“小”),原因是___________。
(5)銅的某種氧化物的晶胞結構如圖所示,則該氧化物的化學式為___________,若組成粒子銅、氧的半徑分別為密度為阿伏加德羅常數(shù)的值為則該晶胞的空間利用率為___________(用含的式子表示)。
22、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,該反應的化學方程式為_______。
④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結構形式。圖a為一種無限長鏈狀結構的多硼酸根,其化學式為_______,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,其原因是_______。
③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)23、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關,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)。24、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關,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)。評卷人得分四、實驗題(共4題,共12分)25、實驗室部分裝置如下圖所示;請回答下列問題:
(1)寫出圖中帶有標號儀器的名稱:a_____,b____。
(2)實驗室若用裝置B制取氧氣,則發(fā)生反應的文字表達式為_____;若用裝置A制取氧氣,則發(fā)生反應的文字表達式為______,該裝置中試管口略向下傾斜的原因是____。
(3)若用裝置F來收集氧氣,則氣體應該從_____(填“c”或“d”)端通入。26、氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是一種白色晶體,是常見的實驗藥品,可由干燥的NH3和干燥的CO2在任何比例下反應得到每生成1.0g氨基甲酸銨放出2.05kJ的熱量?;卮鹣铝袉栴}:
(1)實驗室可選用下列裝置(I~V)制備干燥的NH3和CO2。
①用裝置I、Ⅲ制備并純化NH3時,接口a與________________(填接口字母)相連,裝置I中發(fā)生反應的化學方程式為________________________。
②制備并純化CO2時,按氣流從左至右的方向,各接口連接順序為________________(填接口字母)
(2)一種制備氨基甲酸銨的改進實驗裝置如下圖所示:
①用儀器W代替分液漏斗的優(yōu)點是________________________;用干冰裝置代替(1)中制備并純化CO2裝置的優(yōu)點是________________________。
②“薄膜反應器”中發(fā)生反應的熱化學方程式為________________________;盛濃硫酸的裝置的作用是________________________________(列舉2點)。
③體系中若有水蒸氣,還可能生成的銨鹽是________________________(填化學式)。27、【實驗1】探究草酸的制備:
實驗室用硝酸氧化淀粉(C6H12O6)水解液法(水浴加熱)制備草酸,其反應為:C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;裝置如圖所示:
(1)儀器乙的名稱為:_________,其接通冷水與水浴加熱三頸瓶的先后順序是:________
(2)燒杯C中盛放的溶液是___________,裝置的B作用是______________
【實驗2】探究草酸的不穩(wěn)定性:
已知:草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,易溶于水,熔點為101℃,受熱易脫水、升華,170℃以上分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2;其酸性比碳酸強,其鈣鹽難溶于水。
(3)請選取以上的裝置證明草酸晶體分解的產(chǎn)物(可重復使用,加熱裝置和連接裝置已略去)。儀器裝置連接順序為:A→_______→______→______→_______→E→B→G→_______。
(4)若實驗結束后測得B管質(zhì)量減輕4.8g,則至少需分解草酸晶體的質(zhì)量為_________g28、某小組同學為了獲取在Fe(OH)2制備過程中;沉淀顏色的改變與氧氣有關的實驗證據(jù),用下圖所示裝置進行了如下實驗(夾持裝置已略去,氣密性已檢驗)。
(進行實驗)
實驗步驟:Ⅰ.向瓶中加入飽和FeSO4溶液;按圖1所示連接裝置;
Ⅱ.打開磁力攪拌器;立即加入10%NaOH溶液;
Ⅲ.采集瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。
實驗現(xiàn)象:生成白色絮狀沉淀;白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時間后部分變?yōu)榧t褐色。
實驗數(shù)據(jù):
(解釋與結論)
(1)攪拌的目的是__________________________。
(2)生成白色沉淀的離子方程式是____________。
(3)紅褐色沉淀是__________________________。(填化學式)
(4)通過上述實驗,可得到“在Fe(OH)2制備過程中;沉淀顏色改變與氧氣有關”的結論,其實驗證據(jù)是______________________。
(5)寫出白色沉淀最終生成紅褐色轉(zhuǎn)化的方程式:___________________________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共2分)29、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。試設計簡單實驗方案檢驗_________。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共7分)30、某同學在實驗室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過程如下:
相關物質(zhì)性質(zhì)如下表:。物質(zhì)α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無色或淺黃色液體無色透明液體白色針狀固體無色透明液體熔、沸點/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列問題:
(1)步驟①所用裝置(夾持儀器已省略)如圖,盛放NaOH溶液的儀器名稱為_____________。
(2)步驟②中操作I是_____________,步驟③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應的化學方程式為_____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過濾、洗滌、干燥。
(5)本實驗呋喃甲酸的產(chǎn)率為_____________%(保留三位有效數(shù)字),進一步提純α-呋喃甲酸,若重結晶時加入過多的蒸餾水,則會導致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.甲基橙變色范圍是3.1~4.4,使甲基橙顯橙色的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與選項離子之間不能發(fā)生任何反應;可以大量共存,A符合題意;
B.=10-12的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與會反應產(chǎn)生H2O、CO2,不能大量共存,且Cu2+、在溶液中會反應產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀和CO2氣體;也不能大量共存,B不符合題意;
C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中含有Fe3+,F(xiàn)e3+與會反應產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀和CO2氣體,不能大量共存;與I-反應產(chǎn)生Fe2+、I2;也不能大量共存,C不符合題意;
D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。在酸性溶液中,H+與CH3COO-會產(chǎn)生弱酸CH3COOH,不能大量共存;在堿性溶液中含有大量OH-,OH-與Mg2+會反應產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀;也不能大量共存,D不符合題意;
故合理選項是A。2、A【分析】【詳解】
A.該物質(zhì)中與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上沒有氫原子;不能發(fā)生消除反應,故A符合題意;
B.含有羥基可以發(fā)生酯化反應;含有酯基可以發(fā)生水解反應,均屬于取代反應,故B不符合題意;
C.與羥基相連的碳原子上有氫原子;且含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生氧化反應,故C不符合題意;
D.含有碳碳雙鍵;可以發(fā)生加成反應,故D不符合題意;
綜上所述答案為A。3、C【分析】【詳解】
由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中會含有雜質(zhì)H2O(g)和HCl,除去的試劑分別為濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液,應先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl,再通過濃硫酸干燥;CO2的相對分子量為44,比空氣(29)的大,因此用向上排空氣法收集CO2;答案選C。4、B【分析】【詳解】
A.氨氣密度比空氣密度小,應該采取向下排空氣法收集,裝置C中的導管應該為短進長出,故A錯誤;B.濃硫酸可以與亞硫酸鈉反應,生成二氧化硫,SO2密度比空氣密度大,能使用向上排空氣法收集,SO2氣體能與氫氧化鈉溶液迅速反應,所以吸收裝置中要防倒吸,圖中收集裝置和吸收裝置都合理,所以B選項是正確的;C項,稀硝酸與銅反應生成NO,NO不能用排空氣法收集,故C錯誤;D項,濃硫酸與木炭反應需要加熱,而且同時生成二氧化硫,在C中收集不到CO2,故D錯誤。綜合以上分析;本題答案為B。
點睛:本題考查氣體的制備、收集和尾氣處理等實驗知識,要求熟悉各種常見氣體的制備、收集和尾氣處理方法,平時要多積累勤總結。5、B【分析】【分析】
A裝置制得的SO2先經(jīng)過E裝置平緩氣流同時防止倒吸,后通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,ClO2在冰水浴中降溫液化收集;尾氣用水吸收,防止污染環(huán)境。
【詳解】
A.據(jù)分析,連接順序為:a→g→h→b→c→e→f→d;A正確;
B.裝置C的作用是吸收尾氣,因ClO2易溶于水;裝置C裝水即可以,B錯誤;
C.ClO2沸點為11℃,裝置D放冰水的目的是液化并回收ClO2;防止污染環(huán)境,C正確;
D.SO2通入B裝置與NaClO3和H2SO4的混合溶液反應制得ClO2,制備原理為:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;D正確;
故選B。6、C【分析】【詳解】
A.用濾紙稱量2.0gNaOH固體;是錯誤的,應用小燒杯稱量,A錯誤;
B.淀粉與碘離子不能變色;所以不能檢驗某無色溶液中是否含碘離子,B錯誤;
C.將混合氣體通過裝有水的洗氣瓶;二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮,可以除去二氧化氮,C正確;
D.乙醇氧化生成乙醛;但乙醇不一定完全被氧化,在氧化產(chǎn)物中可能還含有乙醇,所以即使向產(chǎn)物中加入金屬鈉,有氣泡產(chǎn)生,也不能判斷產(chǎn)物中含有乙酸,也可能是乙醇與鈉反應的,D錯誤;
故選C。7、B【分析】【詳解】
A項;濃氨水滴加到生石灰上產(chǎn)生氨氣,可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒來檢驗氨氣,正確;
B項;銅和濃硫酸反應需加熱,產(chǎn)生的二氧化硫氣體遇石蕊溶液變紅色或使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅色,錯誤;
C項;過氧化鈉和水反應生成氧氣和氫氧化鈉,氧氣能使帶火星的木條復燃,正確;
D項;碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉;水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,在滴有澄清石灰水的玻璃片上有渾濁現(xiàn)象,正確;
故選B。二、填空題(共8題,共16分)8、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(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)49、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,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)>10、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L?!窘馕觥竣埽劲冢劲?③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L11、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12、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應制得,考慮到它們?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,反應室I中反應的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應,故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(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,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是將反應不充分的原料再重復使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應,制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH213、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小;
【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14、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15、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、結構與性質(zhì)(共9題,共18分)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分子結構式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;
(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;
II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;
(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數(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)晶胞結構圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(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)晶胞的結構可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對角線的=××cm=pm。
點睛:把握常見分子中原子的雜化及空間構型為解答的關鍵,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(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)定結構需要的電子個數(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),空間構型是平面三角形?!窘馕觥亢樘匾?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】【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)晶胞的結構,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,即化學式為CuO?!窘馕觥竣?3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO18、略
【分析】【分析】
根據(jù)Fe的原子序數(shù),結合核外電子排布規(guī)則寫出Fe的電子排布式;根據(jù)晶胞的結構,利用“均攤法”進行晶胞的有關計算;根據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律解釋H、Li、Na的第一電離能的關系;根據(jù)NH3分子與H2O分子之間會形成氫鍵解釋NH3極易溶于水的原因;根據(jù)NH3極易溶于水,CO2在水中溶解度不大,解釋侯氏制堿法先通入NH3再通入CO2;根據(jù)VSEPR理論,判斷其空間結構和雜化類型;根據(jù)形成配位健的條件判斷提供空軌道的原子;根據(jù)NH3BH3(氨硼烷)分子間形成氫鍵判斷其熔點較高;據(jù)此解答。
(1)
①Fe元素的原子序數(shù)為26,核外有26個電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)則,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;答案為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
②由晶胞的結構可知,圖1結構中,F(xiàn)e位于頂點和體心,F(xiàn)e原子的個數(shù)為8×+1=2,圖2結構中,F(xiàn)e位于頂點和面心,F(xiàn)e原子的個數(shù)為8×+6×=4,則兩種晶胞所含鐵原子個數(shù)比為2:4=1:2;又圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),其體積為V=(a×10-10cm)3,晶胞的質(zhì)量為m==其密度ρ===g·cm-3;答案為1:2;
③第一電離能(I1)為I1(H)>I1(Li)>I1(Na);原因是H;Li、Na位于同一主族,價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;答案為H、Li、Na位于同一主族,價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;
(2)
①NH3極易溶于水的原因是NH3與H2O分子間能形成氫鍵;答案為NH3與H2O分子間能形成氫鍵;
②因為二氧化碳在水中溶解度不大,氨氣極易溶于水,飽和氨鹽水顯堿性,比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳,所以要先向飽和食鹽水中通入氨氣,制成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳即反應時,向飽和NaCl溶液中先通入氨氣,再通入二氧化碳;答案為NH3;
③中中心原子C原子的價層電子對個數(shù)=3+=3+0=3,且無孤電子對,采取sp2雜化;其空間結構為平面三角形;答案為平面三角形;
(3)
①NH3分子中中心原子N原子的價層電子對個數(shù)=3+=3+1=4,且含有一個孤電子對,所以中心原子N原子的雜化軌道類型為sp3雜化;答案為sp3;
②在NH3BH3結構中;N原子存在孤電子對,B原子為缺電子原子,在配位鍵的形成中B原子提供空軌道;答案為B;
③NH3BH3(氨硼烷)與CH3CH3互為等電子體,由于NH3BH3分子中N原子的電負性較大,分子間會形成氫鍵,所以NH3BH3熔點高于CH3CH3;答案為>?!窘馕觥?1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21:2H;Li、Na位于同一主族;價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小。
(2)NH3與H2O分子間能形成氫鍵NH3平面三角形。
(3)sp3B>19、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)晶胞的結構,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,即化學式為CuO。【解析】①.3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO20、略
【分析】【分析】
根據(jù)KH2PO4的構成元素,判斷四種元素形成簡單離子的核外電子排布相同的元素;根據(jù)P元素的價電子排布式計算價電子的自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和;根據(jù)題中KH2PO2是次磷酸的正鹽信息,寫出H3PO2的結構式并判斷P原子的雜化方式;根據(jù)題中信息;寫出n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸相應的酸根形式;根據(jù)題中晶胞的結構,利用“均攤法”進行晶胞的相關計算;據(jù)此解答。
(1)
在KH2PO4的四種組成元素的各自所能形成的簡單離子中只有K+和P3-離子的核外電子的層數(shù)都為3,每層容納的電子數(shù)分別為2,8,8;答案為K+和P3-。
(2)
P的原子序數(shù)為15,原子核外電子數(shù)為15,核外電子排布式為1s22s22p63s23p3,其價電子排布式為3s23p3,若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,則自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為(+)×4+(-)=+也可以是(+)+(-)×4=-答案為或
(3)
KH2PO2是次磷酸的正鹽,說明其中的2個H原子不是羥基H原子,而直接與P原子形成共價鍵,則H3PO2的結構式為H3PO2中含有4個σ鍵,無孤電子對,則中心的P原子采取sp3雜化;答案為:sp3。
(4)
根據(jù)題中信息可知,相鄰2個磷酸分子間脫水結合成鏈狀或環(huán)狀,n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸中的每個P原子只有1個羥基和2個O原子,則分子式為(HPO3)n,則相應的酸根可寫為答案為
(5)
①由晶胞結構可知,白球8個在頂點、4個在側(cè)面上和1個在體心,則晶胞中白球個數(shù)為8×+4×+1=4,即有4個黑球4個在垂直于底面的4條棱的棱心、上下面心各1個、4個側(cè)面上各有1個,則晶胞中黑球個數(shù)為4×+2×+4×=4,即有4個K+,即晶胞中含有4個KH2PO4,1mol晶胞的質(zhì)量為m=4×(39+2×1+31+4×16)g=4×136g,1個晶胞的質(zhì)量為m=g,晶胞的體積為V=a2cpm3=a2c×10-30cm3,代入ρ===g·cm-3;答案為
②在晶胞圖上xz面為側(cè)面、yz面為正面,晶胞在x軸方向的z-y投影圖應符合圖(c)和圖(b)中的K+的相對位置,x軸方向的投影圖的正面上應為小黑球在上,2個白球在下,投影圖B符合題意;答案為B?!窘馕觥?1)和
(2)或
(3)sp3
(4)
(5)B21、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu為29號元素,核外電子排布式為則銅元素為周期表中ds區(qū),故答案為:ds;
(2)易溶解于水,熔點為時升華,由此可得出是分子晶體;故答案為:分子晶體;
(3)為深棕紅色的劇毒液體,其分子結構中含有鍵,根據(jù)8電子穩(wěn)定結構可知,該分子結構為因此該分子中Se的雜化軌道類型為雜化;Se的價層電子數(shù)時4,含有2個孤對電子,的空間構型為鋸齒形,故答案為:b;
(4)的立體構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形,鍵角為120°,所以中的鍵角比的鍵角小,故答案為:?。坏牧Ⅲw構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形;鍵角為120°;
(5)用“均攤法”:晶胞中含4個Cu,O氧原子個數(shù)為8Cu與O的個數(shù)比為2:1,所以該氧化物的化學式為1個晶胞中氧原子、銅原子的體積之和為晶體的體積為1個晶胞的體積為故該晶胞的空間利用率為故答案為:【解析】ds分子晶體b小的立體構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形,鍵角為120°22、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是正四面體結構,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的化學方程式為:4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3;
④圖(a)是一種鏈狀結構的多硼酸根,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,化學式為:
從圖(6)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結構可看出,[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平面三角形結構,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23、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分子結構式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;
(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;
II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;
(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數(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)晶胞結構圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目=3×8÷2=12;
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p
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