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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬教版拓展型課程化學上冊月考試卷789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、80℃時,NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉化率為50%,下列說法不正確的是。起始濃度甲乙丙c(NO2)(mol/L)0.100.200.20c(SO2)/(mol/L)0.100.100.20A.容器甲中的反應在前2min的平均反應速率v(SO2)=0.025mol/(L·min)B.達到平衡時,容器丙中正反應速率與容器甲相等C.溫度升至90℃,上述反應平衡常數(shù)為1.56,則反應的△H>0D.容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,達到平衡時c(NO)與原平衡相同2、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、下列實驗不能達到實驗目的的是A.實驗室分離CO與CO2B.檢查裝置氣密性C.蒸發(fā)濃縮結晶D.分離出溴的四氯化碳溶液5、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:↑6、硫酰氯可用作殺蟲劑,通常條件下為無色液體,熔點為沸點為在潮濕空氣中“發(fā)煙”;以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長期放置也可分解,制備時以活性炭為催化劑,反應的熱化學方程式為所用裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.球形冷凝管B應從a口進水b口出水B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比C.儀器C,D,E中盛放的試劑依次為無水氯化鈣、濃硫酸、濃硫酸D.長期放置的硫酰氯液體會發(fā)黃的原因是溶解了氯氣7、用鐵制備較純凈的Fe2O3,下列實驗方案最好的是()A.使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化B.使鐵與足量稀硝酸反應,然后加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解C.使鐵與足量稀硫酸反應,然后加入足量氨水,過濾、洗滌,然后充分加熱分解D.使鐵在氧氣中燃燒,加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、向某密閉容器中充入等物質的量的氣體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內對應的曲線_____。
(3)0~8min內,_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內,反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。9、水豐富而獨特的性質與其結構密切相關。
(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?。篲_______(填“>”或“<”)。10、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?;卮鹣铝袉栴}:
(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??;所以質地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。11、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:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應條件下,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,熱分解反應過程中H2S轉化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。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、元素或物質推斷題(共5題,共10分)13、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應的的化學用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據(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.單質的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發(fā)生反應來證明。
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元素的單質具有兩性14、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型為_________,分子立體構型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結構的晶體。其中一種類似金剛石的結構,硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結構如下圖所示(圖1為晶體結構,圖2為切片層狀結構),其化學式為________________。實驗測得此晶體結構屬于六方晶系,晶胞結構見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內,晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結果精確到小數(shù)點后第2位)。
15、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質除去。為研究其組成,某小組同學進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學式___________。
(2)寫出①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應的離子反應方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑,假設其溶液與少量氧氣反應產(chǎn)生等物質的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應的化學反應方程式___________。
(4)下列物質中可能在溶液中與甲反應的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH16、物質A由4種元素組成;按如下流程進行實驗。
已知:
①每一步反應均完全②溶液D僅含一種溶質。
③沉淀E不溶于酸④溶于
請回答:
(1)物質A的組成元素為_______(元素符號),其化學式為_______。
(2)寫出A與雙氧水反應的化學方程式_______。
(3)寫出F至G的離子方程式_______。
(4)設計實驗檢驗溶液D中的主要離子_______。17、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_________。評卷人得分四、有機推斷題(共1題,共10分)18、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結構簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構體的結構簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產(chǎn)物)評卷人得分五、原理綜合題(共2題,共8分)19、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(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的物質的量隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的物質的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產(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20、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”;對硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題:
Ⅰ.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時,將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應,測得各物質的濃度與反應時間的關系如下:。時間(min)
濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
(1)10~20min內,平均反應速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___(填字母)。
A.通入一定量的O2
B.加入一定量的碳酸鈣粉末。
C.適當縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設法將其轉化為氮氣。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
則2O3(g)=3O2(g)是___反應(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當?shù)倪€原劑反應轉化為N2而脫除。
(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO;CO)通過裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請根據(jù)以下相關數(shù)據(jù),分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過必要的計算加以說明)。反應25℃時的平衡常數(shù)反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為請計算此時的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡式。已知:對于有氣體參加的反應,可用某組分的平衡分壓代替物質的量濃度計算平衡常數(shù),記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質的量分數(shù))。評卷人得分六、實驗題(共4題,共40分)21、已知Cr2+不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,不與鋅反應。醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一種深紅色晶體,不溶于冷水,是常用的氧氣吸收劑。實驗室中以鋅粒、CrCl3溶液、CH3COONa溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物;其裝置如下圖所示。制備過程中發(fā)生的相關反應如下所示:
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn+2CrCl3===2CrCl2+ZnCl2
2Cr2++4CH3COO-+2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(晶體)
試回答下列問題:
(1)本實驗中配制溶液所用的蒸餾水需事先煮沸,原因是__________。
(2)往儀器Ⅱ中加鹽酸和CrCl3溶液的順序最好是__________________________,理由是____________。
(3)為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合,應關閉閥門____(填“A”或“B”,下同),打開閥門_____。
(4)本實驗中鋅粒要過量,其原因除了使鋅與CrCl3充分反應得到CrCl2外,另一個作用是________。儀器Ⅳ的主要作用是___________。
(5)已知實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質9.51g,取用的CH3COONa溶液為1.5L0.1mol/L,其他反應物足量。實驗后得干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O9.4g,則該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為________(用百分數(shù)表示,保留3位有效數(shù)字)(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物)。22、過氧化鈉與二氧化氮能發(fā)生反應;某興趣小組對此進行探究,提出了兩種假設。
假設一:Na2O2+2NO2===2NaNO2+O2↑
假設二:Na2O2+2NO2===2NaNO3
[查閱資料]
2NaNO2+2HCl===2NaCl+NO↑+NO2↑+H2O
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
[實驗探究]
Ⅰ.按圖示裝置進行實驗。
Ⅱ.通入二氧化氮至過氧化鈉反應完全;然后對玻璃管中的固體物質進行檢驗。
[實驗結論]實驗表明;過氧化鈉與二氧化氮按“假設二”反應。
(1)過氧化鈉與二氧化氮的反應中,氧化劑是____。
(2)裝置A中反應的離子方程式是________。
(3)裝置C的作用是__________。
(4)請設計實驗證明裝置B中的反應不符合“假設一”。
①實驗操作:取玻璃管中的固體置于試管中,________;
②實驗現(xiàn)象是________。
(5)有同學認為:只要直接觀察C中導管口是否有氣泡冒出,就可以判斷B中的反應符合哪一種假設,這種想法________(填“對”或“不對”),原因是___________________。23、日常生活中最常見的塑化劑是鄰苯二甲酸二丁酯;它可由鄰苯二甲酸酐與正丁醇在濃硫酸共熱下反應制得,反應的化學方程式為:
裝置圖(部分裝置省略)如下:
已知:正丁醇沸點118℃;純鄰苯二甲酸二丁酯(分子量278)是無色透明;具有芳香氣味的油狀液體,沸點340℃,溫度超過180℃時易發(fā)生分解。
由鄰苯二甲酸酐;正丁醇制備鄰苯二甲酸二丁酯實驗操作流程如下:
①向三頸燒瓶內加入22.5g(0.15mol)鄰苯二甲酸酐;14.8g(0.2mol)正丁醇以及少量濃硫酸。
②攪拌;升溫至105℃,持續(xù)攪拌反應2小時,保溫至反應結束。
③冷卻至室溫;將反應混合物倒出。混合物先經(jīng)過碳酸鈉溶液洗,再水洗,得到粗產(chǎn)品。
④粗產(chǎn)品用無水氯化鈣干燥;靜置后取清液進行減壓蒸餾,最后處理得到產(chǎn)品20.85g。
請回答以下問題:
(1)步驟②中不斷從分水器下端分離出產(chǎn)物水的目的是:______________。
(2)步驟③反應完混合物分離過程中,應先用5%Na2CO3溶液洗滌,其作用的作用是_____________;Na2CO3溶液濃度不宜過高,更不能使用氫氧化鈉,其原因是:______________。
(3)“碳酸鈉溶液洗、水洗”操作時需要使用的主要玻璃儀器有____________________。
(4)有機實驗中,溫度的調控尤為重要,步驟②中溫度控制在105℃,其目的是_____________________;
(5)本實驗中,鄰苯二甲酸二丁酯的產(chǎn)率為___________。24、鍶(Sr)和鎂位于同主族,鍶比鎂更活潑,鍶與氮氣在加熱條件下反應產(chǎn)生氮化鍶,已知氮化鍶遇水劇烈反應。某同學設計如下裝置制備氮化鍶(Sr3N2相對分子質量:290.8)。
方案Ⅰ:制備氮氣來制取氮化鍶。
(1)儀器A的名稱是_____。
(2)實驗時先點燃_____處酒精燈(填“B”或“C”);一段時間后,再點燃另一只酒精燈。
(3)方案Ⅰ中用飽和氯化銨溶液和亞硝酸鈉溶液共熱制備氮氣,其化學方程式為:_____。
方案II:利用氮氣樣品來制取氮化鍶。
已知:①所使用的氮氣樣品可能含有少量CO、CO2、O2等氣體雜質。
②醋酸二氨合亞銅CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。
(4)打開分液漏斗的旋塞,裝置D能持續(xù)提供N2,這是利用了N2_____的物理性質。
(5)裝置F、G、H盛裝的試劑分別是_____(填代號)。
甲濃硫酸乙連苯三酚堿性溶液丙醋酸二氨合亞銅溶液。
(6)方案Ⅰ和方案II設計存在相同的缺陷,可能會導致產(chǎn)品變質,提出改進方案為:_____。
(7)產(chǎn)品純度的測定:稱取0.8000g方案Ⅰ中所得產(chǎn)品,加入干燥的三頸瓶中,加入蒸餾水,并通入足量水蒸氣,將產(chǎn)生的氨全部蒸出,用20.00mL1.00mol/L的鹽酸標準溶液完全吸收,再用1.00mol/LNaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗16.00mLNaOH溶液。則產(chǎn)品純度為_____(計算結果保留4位有效數(shù)字)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
A.容器甲中起始時c(NO2)=0.10mol/L,經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉化率為50%則反應的NO2濃度為0.050mol/L,則反應消耗SO2的濃度也是0.050mol/L,故反應在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol/(L·min);A正確;
B.反應NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)為氣體體積不變的反應;壓強不影響平衡,則容器甲和丙互為等效平衡,平衡時反應物轉化率相等,由于丙中各組分濃度為甲的2倍,則容器丙中的反應速率比A大,B錯誤;
C.對于容器甲,反應開始時c(NO2)=c(SO2)=0.10mol/L,經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉化率為50%,則反應的c(NO2)=0.050mol/L,根據(jù)物質反應轉化關系可知,此時c(SO2)=0.10mol/L=0.050mol/L=0.050mol/L,c(NO)=c(SO3)=0.050mol/L,該反應的化學平衡常數(shù)K=溫度升至90℃,上述反應平衡常數(shù)為1.56>1,則升高溫度化學平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應,故該反應的△H>0;C正確;
D.化學平衡常數(shù)只與溫度有關,與其它外界條件無關。由于NO2(g)、SO2(g)消耗是1:1關系,反應產(chǎn)生的SO3(g)、NO(g)也是1:1關系,所以容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,平衡時,與原來的乙相同,則達到平衡時c(NO)與原平衡就相同;D正確;
故合理選項是B。2、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。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.配制一定物質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、C【分析】A、要將CO和CO2分離,關閉b,打開a,混合氣體進入左邊廣口瓶裝置,CO與氫氧化鈉溶液不反應,可分離出被右邊廣口瓶中濃硫酸干燥過的純凈的CO,裝有NaOH溶液的廣口瓶用來吸收CO2,此時廣口瓶中發(fā)生的反應方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;再關閉a,打開b,利用稀硫酸與碳酸鈉反應生成CO2通過濃硫酸干燥得純凈的CO2,選項A正確;B、若長頸漏斗中液面不下降,說明裝置氣密性好,選項B正確;C、蒸發(fā)濃縮結晶所用的儀器為蒸發(fā)皿,坩堝用于灼燒固體,選項C錯誤;D、利用分液將水層和溴的四氯化碳溶液分離,選項D正確。答案選C。5、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。6、C【分析】【詳解】
A.球形冷凝管B從a口進水b口出水;冷凝回流效果好,故A正確;
B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比;故B正確;
C.儀器C的作用為尾氣處理和防止外界水蒸氣進入反應體系;無水氯化鈣不能吸收該反應的尾氣,可用堿石灰,故C錯誤;
D.硫酰氯長期放置會分解生成和因分解產(chǎn)生的氯氣溶解在其中而發(fā)黃,故D正確;
故選C。
【點睛】
本題考查實驗制備方案,涉及對反應原理、裝置及操作的分析評價、儀器的識別、物質的分離提純等,注意對物質性質信息的應用。7、C【分析】【詳解】
A.鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化,逐漸生銹,雖然鐵銹的主要成分是Fe2O3,但鐵銹不純,因此不能制備較純凈的Fe2O3;A項錯誤;
B.鐵與足量稀硝酸反應生成硝酸鐵,同時生成有毒的NO,加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解,雖然可以得到Fe2O3;但過程中生成了有毒的NO,不是最好的方法,B項錯誤;
C.鐵與硫酸反應生成Fe2+,與氨水反應生成Fe(OH)2,在空氣中加熱氧化為Fe(OH)3,分解最后可生成純凈Fe2O3;C項正確;
D.鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,加入足量NaOH溶液后Fe3O4不能反應,因此不能生成較純凈的Fe2O3;D項錯誤;
答案選C。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質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內對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內;
50min后;M;N、P的物質的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內,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?。?gt;【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】【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?。?/p>
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.bd⑦.211、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應正方向為體積增大的反應,降低壓強,平衡會向正反應方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,因此H2S平衡轉化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉化率為0.24;假設在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質的量分別為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,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉化率越高。
(2)d24.912、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-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(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>③6.0×10-10三、元素或物質推斷題(共5題,共10分)13、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.單質的還原性:Na>Mg,Na能與水反應,則不能用Na與MgCl2溶液發(fā)生反應來證明;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,即可以與酸反應也可以與堿發(fā)生反應,D說法正確;
答案為BD?!窘馕觥康谒闹芷冖鬉32S2->O2->Mg2+HClO4=H++ClOBD14、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型為四面體形,分子立體構型為三角錐形。
(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)晶胞結構,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-315、略
【分析】【分析】
甲的焰色反應為黃色,說明甲中含有鈉元素,鹽丙和鹽丁的組成元素和甲相同,加入足量稀硫酸反應生成的乙能使品紅溶液褪色,則乙為二氧化硫,淡黃色沉淀為硫單質,丙、丁中的一種物質為硫代硫酸鈉,發(fā)生反應:反應①生成的二氧化硫的物質的量為0.02mol,硫的物質的量為0.01mol,而中生成的硫、二氧化硫物質的量相等均為0.01mol,故丙、丁中的另一種物質為亞硫酸鈉,發(fā)生反應該反應生成的二氧化硫物質的量為0.01mol,甲分解得到的二氧化硫的物質的量為0.01mol。
【詳解】
(1)根據(jù)前面分析得到甲中所含陽離子為鈉離子,其電子式為根據(jù)原子守恒可知,0.01mol甲中Na原子的物質的量為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04,S原子物質的量為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol,O原子物質的量為(0.01mol+0.01mol)×3+0.01mol×2=0.08mol,則甲的化學式為Na2S2O4,則甲的化學式故答案為:
(2)①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應是其離子反應方程式故答案為:
(3)甲的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑,假設其溶液與少量氧氣反應產(chǎn)生等物質的量的兩種酸式鹽,根據(jù)質量守恒得到兩種鹽分別為硫酸氫鈉和亞硫酸氫鈉,則該反應的化學反應方程式故答案為:
(4)白色固體甲()常用于織物的漂白,也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質除去,說明具有強還原性,具有氧化性的物質或離子能與反應,氯氣、硝酸銀都具有強氧化性,能與發(fā)生氧化還原反應,則可能在溶液中與甲反應的是BC;故答案為:BC?!窘馕觥?1)
(2)
(3)
(4)BC16、略
【分析】【分析】
①由18.64g白色沉淀E及單一溶質D推得含有n(K2SO4)=0.08mol,則物質A中含有n(K+)=0.02mol,n(S)=0.08mol,②由黃色沉淀H及加入的0.18molKI推得物質A中含有n(I)=0.02mol,由①②推出含有n(O)=0.16mol,所以化學式為KI(SO2)4或KIS4O8。
【詳解】
(1)根據(jù)前面分析得到物質A的組成元素為K、S、I、O,其化學式為KI(SO2)4或KIS4O8;故答案為:K、S、I、O;KI(SO2)4或KIS4O8。
(2)A與雙氧水反應的化學方程式2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O;故答案為:2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O。
(3)F至G是亞硫酸根和I發(fā)生氧化還原反應,將I變?yōu)榈怆x子,其反應的離子方程式SO+I+H2O=3I-+2H++SO故答案為:SO+I+H2O=3I-+2H++SO
(4)D是硫酸鉀,主要驗證鉀離子和硫酸根離子,鉀離子應從焰色試驗進行驗證,硫酸根主要通過加入氯化鋇來進行驗證,則實驗檢驗溶液D中的主要離子方法是取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO故答案為:取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO【解析】(1)K、S、I、OKI(SO2)4或KIS4O8
(2)2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O
(3)SO+I+H2O=3I-+2H++SO
(4)取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO17、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應含銅元素,灼燒后黑色固體E應為CuO8.0g,CuO的物質的量==0.1mol,根據(jù)Cu守恒,B、C中Cu元素的物質的量0.1mol,Cu元素質量為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和未反應的O2,根據(jù)C守恒,固體C中含有含有C元素,其物質的量為=0.1mol,質量為0.1mol×12g/mol=1.2g,反應后的混合氣體2通過灼熱的銅網(wǎng)完全反應后,剩余1120mL氣體F,結合氣體F標況下密度為1.25g/L,氣體F摩爾質量為1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,推測為N2,氮氣的物質的量==0.05mol,質量為0.05mol×28g/mol=1.4g,根據(jù)轉化流程分析,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,剛好等于參與反應的固體C的質量,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)質量守恒,D的質量為2.6g,氣體D標況下密度2.32g/L,則D摩爾質量為2.32g/L×22.4L/mol≈52g/mol,氣體D的物質的量為=0.05mol,C中除Cu外的CN-的質量為9g-6.4g=2.6g,CN-的物質的量為=0.1mol,B中除Cu外的質量為11.6-6.4=5.2g,則B的化學式為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)生反應的化學方程式為2CuCN+3O22CuO+2CO2+N2;
(3)CuCN與鹽酸反應生成弱酸為HCN,沉淀的摩爾質量為199g/mol,則可推斷其為Cu2Cl2,發(fā)生反應的化學方程式為2CuCN+2HClCu2Cl2+2HCN;
II(4)四氯化碳的密度大于水的密度,若試管內溶液分層,且下層為紫紅色,上層無色,說明Br2與KI反應生成了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試管內溶液分層,且下層為紫紅色,上層無色方案一:關閉彈簧夾,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,說明有溴單質生成,可確定氯氣未過量。四、有機推斷題(共1題,共10分)18、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結構簡式是根據(jù)物質反應過程中碳鏈結構不變,結合D分子結構及B、C轉化關系,可知B是B發(fā)生催化氧化反應產(chǎn)生C是C與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應產(chǎn)生D是D與HCHO發(fā)生信息反應產(chǎn)生的分子式是C9H8O2的E是:E與I2反應產(chǎn)生F是:F與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應產(chǎn)生G:然后結合物質性質逐一分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是B是C是D是E是F是G是
(1)反應①是與O2在催化劑存在的條件下加熱,發(fā)生氧化反應產(chǎn)生故該反應的類型為氧化反應;
(2)反應②是與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應產(chǎn)生故所需試劑和條件是Br2;光照;
(3)B結構簡式是含有的官能團是醛基-CHO,檢驗其存在的方法是:取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液;加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,就說明物質分子中含有醛基;
(4)根據(jù)上述推斷可知E的結構簡式是
(5)F是與NaOH乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應產(chǎn)生G:則F→G的化學方程式為:+NaOHNaI+H2O+
(6)化合物C是C的同分異構體滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應,說明分子中含有-CHO;②能發(fā)生水解反應,說明含有酯基;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子,則其可能的結構簡式是
(7)CH2=CH2與HBr在一定條件下發(fā)生加成反應產(chǎn)生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br與CH3CHO發(fā)生信息反應產(chǎn)生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定條件下發(fā)生加聚反應產(chǎn)生聚2-丁烯,故合成路線為:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反應Br2、光照取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,說明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3五、原理綜合題(共2題,共8分)19、略
【分析】【詳解】
I.(1)①已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律,將②-①×整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1
(2)洗滌含SO2的煙氣,使SO2與洗滌劑發(fā)生反應。
A.NaHSO3與SO2不能反應;不能作洗滌劑,A不符合題意;
B.由于亞硫酸的酸性比碳酸強,所以NaHCO3與SO2能反應,產(chǎn)生Na2SO3或NaHSO3及CO2;因此能作洗滌劑,B符合題意;
C.由于鹽酸的酸性比亞硫酸的酸強,所以BaCl2與SO2不能反應;不能作洗滌劑,C不符合題意;
D.FeCl3與SO2、H2O發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生FeCl2、HCl、H2SO4;因此可以作洗滌劑,D符合題意;
故合理選項是BD;
II.(3)根據(jù)方程式N2(g)+O2(g)?2NO(g),每反應消耗1molN2、1molO2就會產(chǎn)生2molNO,則5min后達平衡,測得NO為1mol,則消耗N2為0.5mol,消耗O2為0.5mol,用N2的濃度變化表示的平均反應速率v(N2)==0.05mol/(L·min);此時各種氣體的濃度分別是c(N2)=mol/L,c(O2)=mol/L,c(NO)=mol,則此時反應的平衡常數(shù)K=
②由曲線改變可知:改變外界條件后反應速率加快,達到平衡所需時間縮短,且化學平衡正向移動,由于該反應的正反應是氣體體積不變的吸熱反應,則改變的條件可能是升溫或增大O2的濃度;
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,該反應反應后氣體混亂程度減小,△S<0,若使該反應在任何溫度下都不能實現(xiàn),則ΔG>0,ΔG=ΔH-T△S>0,由此判斷該反應的ΔH>0;
(5)反應2CO(g)2CO2(g)+N2(g)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,就應該加快化學反應速率,由于該條件下化學平衡常數(shù)已經(jīng)很大,在影響化學反應速率的因素中,采用升高溫度或增大壓強,就需消耗較高的能量和動力,對設備的材料承受的壓力要求也高,投入大大增加,一般不采用;而催化劑能夠成千上萬倍的加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,因此在實際操作中最可行的措施是使用高效催化劑,故合理選項是C。【解析】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1BD0.05mol/(L·min)或0.57升溫或增大O2的濃度>C20、略
【分析】【詳解】
(1)在10~20min內,O2的濃度由0.79mol/L變?yōu)?.60mol/L,減小了0.19mol/L,則根據(jù)物質反應轉化關系可知:反應消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;
該反應的正反應是放熱反應,當升高溫度時,化學平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)K將減小;
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應在20min時已經(jīng)達到平衡,在30min后,O2濃度增大,CO2濃度增大了0.08mol/L,方程式物質的化學計量數(shù)O2、CO2是1:2,說明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當縮小容器的體積,使化學平衡正向移動,最終達到平衡狀態(tài),故合理選項是AC;
(3)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
②6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
③4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,②×2-③×3,整理可得④:2O3(g)=3O2(g)ΔH=-283kJ/mol<0;說明該反應是放熱反應;
將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;
(4)已知:反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030
反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
將反應I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應的化學平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說明該反應向正方向進行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;
(5)對于反應NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為根據(jù)方程式可知:每反應產(chǎn)生2個N2,就會同時產(chǎn)生3個H2O(g),可由平衡產(chǎn)生n(N2)=2bmol,得到n(H2O)=3bmol,此時氣體的總物質的量n(氣)總=amol+2amol+2amol+2bmol+3bmol=5(a+b)mol,由于N2(g)的體積分數(shù)為則解得b=5amol,故平衡時氣體總物質的量為n(氣)總=5(a+b)mol=5(a+5a)=30amol,所以平衡時各種氣體的體積分數(shù)為x(NO)=x(NO2)=x(NH3)=x(N2)=x(H2O)=因此此時的平衡常數(shù)Kp=【解析】0.038mol?L-1?min-1減小AC放熱-198能由反應I和II的平衡常數(shù),可知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的K==2.5×10121數(shù)值很大,該反應向正方向進行的程度很大六、實驗題(共4題,共40分)21、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)信息,Cr2+不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,因此在配制溶液時,所用蒸餾水事先煮沸,其原因是去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;
(2)裝置中有氧氣,為防止Cr2+被氧化,先排除裝置中氧氣,即先加鹽酸,再加CrCl3溶液,理由是讓鋅粒與鹽酸先反應產(chǎn)生H2,把裝置Ⅱ和Ⅲ中的空氣趕出,避免生成的Cr2+被氧化;
(3)根據(jù)實驗目的;需要把裝置II的溶液壓入到裝置III,需要關閉閥門B,打開閥門A,Zn和鹽酸反應,產(chǎn)生氫氣,利用壓強差,把裝置II中溶液壓入到裝置III中;
(4)根據(jù)(3)過量Zn的另一個作用是讓產(chǎn)生的H2趕出裝置Ⅱ和Ⅲ中的空氣并將CrCl2溶液壓入裝置Ⅲ與CH3COONa溶液反應;儀器IV的作用是防止空氣進入裝置III;
(5)CrCl3的物質的量為9.51/158.5mol=0.06mol,根據(jù)元素守恒,則Cr2+的物質的量為0.06mol,CH3COONa的物質的量為1.5×0.1mol=0.15mol,根據(jù)題中所給第三個反應,Cr2+不足,CH3COONa過量,根據(jù)Cr2+進行計算,得出[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的質量為0.06×376/2g=11.28g,即產(chǎn)率為9.4/11.28×100%=83.3%。【解析】去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化先加鹽酸后加CrCl3溶液讓鋅粒與鹽酸先反應產(chǎn)生H2,把裝置Ⅱ和Ⅲ中的空氣趕出,避免生成的Cr2+被氧化BA讓產(chǎn)生的H2趕出裝置Ⅱ和Ⅲ中的空氣并將CrCl2溶液壓入裝置Ⅲ與CH3COONa溶液反應防止空氣進入裝置Ⅲ83.3%22、略
【分析】【分析】
(1)過氧化鈉與二氧化氮的反應中;過氧化鈉中氧的化合價由-1價轉化為-2價。
(2)裝置A中,Cu與濃硝酸反應,生成Cu(NO3)2、NO2和H2O。
(3)因為NO2會污染環(huán)境;所以設計裝置C。
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