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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年粵教版選擇性必修1化學上冊月考試卷685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、檢驗的反應有如下兩種途徑。下列說法正確的是。
A.反應①中被還原B.乙醚與中的鉻元素形成共價鍵,有利于藍色現(xiàn)象的觀察C.反應②為:D.反應③中溶液的越小,反應速率越慢2、下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結論一致的是。
。選項。
實驗操作及現(xiàn)象。
實驗目的或結論。
A
向1,2兩試管中分別加入等濃度H2O2溶液10mL、1mL,再向H2O2溶液中分別滴入等濃度等體積CuSO4、FeCl3溶液;試管2中產(chǎn)生氣體較快。
證明FeCl3溶液的催化效率更高。
B
向2支盛有5mL不同濃度的稀H2SO4的試管中,同時加入2mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液;觀察實驗現(xiàn)象。
探究濃度對反應速率的影響。
C
將H2O2滴入KMnO4(H+)溶液中。
驗證H2O2具有氧化性。
D
向含有少量苯酚的苯中加入濃溴水;振蕩;過濾。
除去苯中的苯酚。
A.AB.BC.CD.D3、設計熱循環(huán),可計算反應過程中某一步的能量變化。如圖所示為NH4Cl的熱循環(huán)過程,可得△H6/(kJ?mol-1)為。
A.-2299B.+248C.+876D.+22404、全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉(zhuǎn)化裝置;原理如圖。下列說法不正確的是。
A.該電池為可逆電池,當左槽溶液逐漸由黃變藍時,為充電過程,此時左槽溶液pH值升高B.放電過程中,右槽溶液中溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色C.充電過程中,H+可以通過質(zhì)子交換膜向右移動,形成電流通路,并且參與電極反應D.充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.011023個,左槽溶液中n(H+)增加了0.5mol5、NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是A.lmol甲苯中碳碳雙鍵的數(shù)目為0.3NAB.標準狀況下,2.24LSO3中原子數(shù)目大于0.4NAC.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-數(shù)目小于0.1NAD.2.0g重水(D2O)中質(zhì)子數(shù)目為NA6、NaH2A—Na2HA溶液是人體存在的緩沖溶液。常溫下,H3A溶液中各微粒組成隨著pH而變化,溶液中A3-、HA2-、H2A-、H3A濃度所占分數(shù)(δ)隨pH變化的關系如圖所示。
下列說法錯誤的是A.0.1mol/LNaH2A溶液顯酸性B.H3A+HA2—=2H2A—的平衡常數(shù)K=105.08C.將等物質(zhì)的量的Na2HA和NaH2A配制成溶液,pH=7.20D.pH=12.40時,存在關系:c(H+)<2c(HA2—)+c(H2A—)+3c(A3—)+c(OH—)7、下列熱化學方程式正確的是。
。選項。
已知條件。
熱化學方程式。
A
H2的燃燒熱為akJ·mol-1
H2+Cl2=2HClΔH=-akJ·mol-1
B
1molSO2、0.5molO2完全反應后;放出熱量98.3kJ
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=-98.3kJ·mol-1
C
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1
D
31g白磷比31g紅磷能量多bkJ
P4(s)=4P(s)ΔH=-4bkJ·mol-1
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)8、學習小組在實驗室探究銅及其化合物的性質(zhì);進行相關實驗?;卮鹣铝袉栴}:
(1)小組同學組裝了如圖原電池裝置,甲燒杯中加入CuSO4溶液,乙燒杯中加入FeCl3溶液;鹽橋裝有KCl溶液。
①原電池的負極為______,正極的電極反應式為______。
②鹽橋中K+向______(填“甲”或“乙”)燒杯移動。
(2)移走鹽橋后向甲燒杯中滴加氨水,開始溶液顏色變淺,出現(xiàn)藍色沉淀,繼續(xù)滴加后藍色沉淀消失,溶液變?yōu)樯钏{色;經(jīng)過一段時間,溶液逐漸變淺,最后變?yōu)闊o色。小組同學查閱資料知:相關離子在水中顏色:[Cu(NH3)4]2+深藍色,[Cu(NH3)2]+無色。綜合上述信息,推測最后無色溶液的溶質(zhì)為______(寫化學式)。
(3)進一步探究(2)中深藍色溶液變?yōu)闊o色的原理,利用圖中原電池裝置,甲燒杯中加入1mol?L-1氨水和0.1mol?L-1硫酸鈉混合溶液,乙燒杯中加入0.05mol?L-1[Cu(NH3)4]SO4;電流表指針偏轉(zhuǎn),20min后,乙燒杯中顏色逐漸由深藍色變?yōu)闊o色。
①甲燒杯中的電極反應式為______。
②電池總反應離子方程式為______。9、乙二酸俗名草酸,某化學學習小組的同學欲探究測定草酸晶體(H2C2O4·xH2O)中x值。通過查閱資料該小組同學通過網(wǎng)絡查詢得知,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液進行滴定:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;該組同學設計了滴定的方法測定x值。
①稱取1.260g純草酸晶體;將其酸制成100.00mL水溶液為待測液。
②取25.00mL待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4
③用濃度為0.1000mol/L的KMnO4標準溶液進行滴定;達到終點時消耗10.00mL;請回答:
(1)將草酸晶體配制成溶液時,必須用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、_______、_______。
(2)滴定時,將KMnO4標準液裝在圖中的_______(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(3)下列滴定操作會使測得的x值偏大的是_______。
A.滴定終點時俯視滴定管刻度。
B.滴定終點時仰視滴定管刻度。
C.滴定時所用的KMnO4溶液因久置而導致濃度變小。
D.滴定管尖嘴內(nèi)在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失10、某溫度時;在一個2L的密閉容器中,X;Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應的化學方程式為_______。
(2)反應開始~2min,氣體X的平均反應速率為_______。
(3)反應開始~2min,氣體Y的轉(zhuǎn)化率為_______
(4)此反應在四種不同情況下的反應速率分別為:①v(X)=5mol/(L·min)②v(Y)=0.05mol/(L·s)③v(Z)=4.5mol/(L·min),其中反應速率最快的是_______(填編號)。11、在某一容積為2L的密閉容器內(nèi),加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的條件下發(fā)生如下反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-QkJ/mol(Q>0);反應中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1:
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為__。
(2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù),反應開始至達到平衡時,平均速率v(HI)為__。
(3)反應達到平衡后;第8分鐘時:
①若升高溫度,化學平衡常數(shù)K__(填寫增大、減小或不變)。HI濃度的變化正確的是__(用圖2中a~c的編號回答)。
②若加入I2,H2濃度的變化正確的是__(用圖2中d~f的編號回答)。
(4)反應達到平衡后,第8分鐘時,若把容器的容積擴大一倍,請在圖3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況___。
12、鹽是一類常見的電解質(zhì);實驗表明鹽溶液不一定呈中性。
(1)的水溶液分別呈________性、________性、________性。
(2)鹽中陰、陽離子的水解使溶液呈現(xiàn)的酸堿性不同,它們水解的離子方程式也不相同,和水解的離子方程式分別為______、________。
(3)氯化鋁溶液呈________性,原因是_____________(用離子方程式表示)。13、電解水型。電解質(zhì)總化學方程式電解物質(zhì)電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原稀硫酸_______________________________________________________NaOH溶液______________________K2SO4溶液______________________
電解電解質(zhì)型。電解質(zhì)總化學方程式電解物質(zhì)電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原鹽酸_______________________________________________________氯化銅溶液____________________________________________
電解電解質(zhì)+水型。電解質(zhì)總化學方程式溶液pH溶液復原NaCl溶液_________________________________CuSO4溶液_________________________________14、電化學手段對于研究物質(zhì)性質(zhì)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有重要價值。
I.某實驗小組利用原電池裝置對FeCl3與Na2SO3的反應進行探究。
。裝置。
實驗現(xiàn)象。
1mol/LFeCl3溶液(pH≈1)1mol/LNa2SO3溶液(pH≈9)
靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(1)取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,證明FeCl3轉(zhuǎn)化成_____。
(2)檢驗另一電極產(chǎn)物的操作及現(xiàn)象是_____。
(3)負極的電極反應式為_____。
II.工業(yè)上用Na2SO4溶液吸收工業(yè)煙氣中的低濃度SO2形成吸收液后,再采用陽離子膜電解法,控制電壓,電解吸收液可制成產(chǎn)品S和O2。工作原理示意圖如下圖。
陰極區(qū)和陽極區(qū)的pH隨時間的變化關系如下圖:
(4)陽極反應的電極反應物是____。
(5)陽極區(qū)pH降低的原因是____。(寫出一條即可)
(6)結合電極反應式,說明陰極區(qū)pH升高的原因_____。(寫出一條即可)15、I:電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的量。已知如下表數(shù)據(jù)(25℃):
。化學式。
電離平衡常數(shù)。
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25℃時,等濃度的三種溶液(A.NaCN溶液、B.Na2CO3溶液、C.CH3COONa溶液)的pH由大到小的順序為___________(填字母編號)
(2)25℃時,向NaCN溶液中通入少量CO2,所發(fā)生反應的離子方程式為___________;
(3)現(xiàn)有濃度為0.02mol/L的HCN與0.01mol/LNaOH等體積混合后,測得c(Na+)>c(CN-),下列關系正確的是___________(填字母編號)。
A.c(H+)>c(OH-)B.c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)D.c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L
Ⅱ:(1)0.lmol?L-1HA溶液與0.05mol?L-1NaOH溶液等體積混合后,pH=8,則c(HA)+c(A-)=___________mol?L-1。
(2)25℃時,已知NH4A溶液為中性,將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,試推斷(NH4)2CO3溶液的pH___________7(填“>”;“<”或“=”)。
(3)將25℃下pH=12的NaOH溶液aL與pH=1的HCl溶液bL混合,若所得混合液為中性,則a∶b=___________。(溶液體積變化忽略不計)。16、已知常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3+H+的電離平衡常數(shù)Ka=________。(已知10-5.60=2.5×10-6)評卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)17、升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,此時v放減小,v吸增大。(____)A.正確B.錯誤18、(_______)A.正確B.錯誤19、比較ΔH大小,只需比較數(shù)值,不用考慮正負號。____A.正確B.錯誤20、溫度一定時,水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)相等。(______________)A.正確B.錯誤21、25℃時,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1。(____________)A.正確B.錯誤22、用pH試紙測定氯化鈉溶液等無腐蝕性的試劑的pH時,試紙可以用手拿。(_____)A.正確B.錯誤23、Na2CO3溶液:c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+)。(_______)A.正確B.錯誤24、稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強。(_______)A.正確B.錯誤25、(1)用碳酸鈉粉末可以制備CO2_______
(2)用鐵片和稀H2SO4反應制取H2時,為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2SO4_______
(3)加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進行適當處理可獲得NH3_______
(4)用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同_______
(5)由MgCl2溶液制備無水MgCl2:將MgCl2溶液加熱蒸干_______
(6)用向上排空氣法收集銅粉和稀硝酸反應產(chǎn)生的NO_______
(7)排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2:先熄滅酒精燈,后移出導管_______
(8)濃鹽酸與MnO2反應制備純凈Cl2:氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸,后通過飽和食鹽水_______A.正確B.錯誤評卷人得分四、實驗題(共2題,共18分)26、小華同學欲以過氧化氫(H2O2)的分解反應來探究影響化學反應速率的條件。
(1)表是小華的一組探究數(shù)據(jù);請回答相關問題:
表:在不同條件下用10mLH2O2制取150mLO2所需的時間(秒)。濃度時間(秒)反應條件30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2無催化劑、不加熱幾乎不反應幾乎不反應幾乎不反應幾乎不反應無催化劑、加熱360480540720有催化劑、不加熱102560120
①在設計探究方案時,小華都考慮了哪些影響反應速率的條件__。
②從上述設計方案中,請任選一個,說明小華的探究結論:__。
(2)表是小華的又一組探究數(shù)據(jù),請回答相關問題:。實驗操作MnO2狀態(tài)觀察結果反應所需時間將MnO2加入5mL5%過氧化氫溶液中,不震蕩粉末狀劇烈反應,帶火星的木條復燃3.5分鐘塊狀反應較慢,火星紅亮但木條未復燃30分鐘30分鐘
①本實驗的反應原理是(用化學方程式表示)__。
②本實驗的探究目的是__。27、草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體{Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O}易溶于水,難溶于乙醇,110℃可完全失去結晶水,是制備某些鐵觸媒的主要原料。實驗室通過下列方法制備Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O并測定其組成:
Ⅰ.草酸合鐵酸鉀晶體的制備。
(1)“轉(zhuǎn)化”過程中若條件控制不當,會發(fā)生H2O2氧化H2C2O4的副反應,寫出該副反應的化學方程式:_________________________。
(2)“操作X”中加入乙醇的目的是_______________________。
Ⅱ.草酸合鐵酸鉀組成的測定。
步驟1:準確稱取兩份質(zhì)量均為0.4910g的草酸合鐵酸鉀樣品。
步驟2:一份在N2氛圍下保持110℃加熱至恒重;稱得殘留固體質(zhì)量為0.4370g。
步驟3:另一份完全溶于水后,讓其通過裝有某陰離子交換樹脂的交換柱,發(fā)生反應:aRCl+[Fe(C2O4)b]a-=Ra[Fe(C2O4)b]+aCl-,用蒸餾水沖洗交換柱,收集交換出的Cl-,以K2CrO4為指示劑,用0.1500mol·L-1AgNO3溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液20.00mL。
(3)若步驟3中未用蒸餾水沖洗交換柱,則測得的樣品中K+的物質(zhì)的量________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(4)通過計算確定草酸合鐵酸鉀樣品的化學式(寫出計算過程)。________評卷人得分五、結構與性質(zhì)(共3題,共27分)28、合成氨是人類科學技術上的一項重大突破。合成氨工業(yè)中,用空氣、水和焦炭為原料制得原料氣(N2、H2以及少量CO、NH3的混合氣);常用鐵觸媒作催化劑。
(1)C、N、O三種元素中第一電離能最大的元素是_____,電負性最大的元是______。
(2)26Fe在周期表中的位置是_____,F(xiàn)e2+具有較強的還原性,請用物質(zhì)結構理論進行解釋:_____。
(3)與CO互為等電子體的陰離子是_____,陽離子是_____。(填化學式)
(4)NH3可用于制用硝酸。稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,用惰性電極電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應_____。29、鐵及其化合物在生活;生產(chǎn)中有著重要作用。請按要求回答下列問題。
(1)基態(tài)Fe原子的簡化電子排布式為____。
(2)因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同;產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結構;密度和性質(zhì)均不同。
①用____實驗測定鐵晶體;測得A;B兩種晶胞,其晶胞結構如圖:
②A、B兩種晶胞中含有的鐵原子個數(shù)比為____。
③在A晶胞中,每個鐵原子周圍與它最近且相等距離的鐵原子有____個。
(3)常溫下,鐵不易和水反應,而當撕開暖貼(內(nèi)有透氣的無紡布袋,袋內(nèi)裝有鐵粉、活性炭、無機鹽、水、吸水性樹脂等)的密封外包裝時,即可快速均勻發(fā)熱。利用所學知識解釋暖貼發(fā)熱的原因:___。
(4)工業(yè)鹽酸因含有[FeCl4]—而呈亮黃色,在高濃度Cl—的條件下[FeCl4]—才是穩(wěn)定存在的。
①[FeCl4]—的中心離子是____,配體是____;其中的化學鍵稱為____。
②取4mL工業(yè)鹽酸于試管中,逐滴滴加AgNO3飽和溶液,至過量,預計觀察到的現(xiàn)象有____,由此可知在高濃度Cl—的條件下[FeCl4]—才是穩(wěn)定存在的。30、VA族元素及其化合物在生產(chǎn);生活中用途廣泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。試比較下列關系:原子半徑P_______S(填選項序號,下同),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.無法確定。
(2)As4S4俗稱雄黃。As原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6_______(補充完整),該原子核外有_______個未成對電子。
(3)NH4NO3受撞擊分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中發(fā)生還原過程元素的變化為_______;若在反應中轉(zhuǎn)移5mol電子,則反應產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反應必須在密閉的耐高溫容器中進行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反應在2L的密閉容器中進行,經(jīng)5分鐘反應爐內(nèi)固體的質(zhì)量減少60.0g,則用氨氣來表示該反應在5分鐘內(nèi)的平均速率為_______。達到平衡后,增大反應容器體積,在平衡移動過程中,直至達新平衡,逆反應速率的變化狀況為_______。
(5)白磷在氯氣中燃燒可以得到PCl3和PCl5,其中氣態(tài)PCl3分子屬于極性分子,其空間構型為_______。PCl5水解生成兩種酸,請寫出發(fā)生反應的方程式_______。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)31、W;X、Y、Z是四種常見的短周期元素;其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。已知W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10;X和Ne的核外電子數(shù)相差1;在Z所在的周期中,Z元素的原子得電子能力最強;四種元素的最外層電子數(shù)之和為18,請回答下列問題:
(1)X元素位于元素周期表中位置為___。
(2)X的單質(zhì)和Y的單質(zhì)相比,熔點較高的是_(寫化學式)。Z所在族的簡單氫化物中,沸點最高的是_(寫化學式),原因為__。
(3)W、X、Z三種元素形成的化合物中化學鍵類型為__;X2W2的電子式為__。
(4)Y與Z形成的化合物在常溫下是一種液態(tài),它和足量水反應,生成一種弱酸和一種強酸,該反應的化學方程式為__。
(5)Z的氧化物很多,其中一種黃綠色氣體M,其氧含量為47.41%,可用于水處理,M在液態(tài)和濃縮氣態(tài)時具有爆炸性。M的化學式為___。M可與NaOH溶液反應生成兩種穩(wěn)定的鹽,它們的物質(zhì)的量之比為1︰5,該反應的化學方程式為__。
(6)在25°C、101kPa下,已知Y的簡單氣態(tài)氫化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)生成兩種穩(wěn)定的氧化物,已知該條件下每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱190kJ,則1molY的氫化物完全燃燒放熱___kJ。32、該表是元素周期表中的一部分:。族。
周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02①②③3④⑤⑥⑦⑧⑨⑩4???
回答下列問題:
(1)⑦是____________,原子半徑最大的是____________。(填元素符號或化學式;下同)
(2)⑧⑨??四種元素形成的簡單離子,半徑由大到小的順序是________。
(3)上述元素中,最高價氧化物的水化物中,酸性最強的化合物的分子式是____________,堿性最強的化合物的電子式____________。
(4)用電子式表示⑤和⑨組成的化合物的形成過程____________。
(5)①和氫元素形成的化合物很多,其中C2H6可用于形成燃料電池,若用NaOH作電解質(zhì)溶液,寫出該燃料電池的負極反應方程式____________。
(6)CO2與CH4經(jīng)催化重整制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如表:?;瘜W鍵C-HC=OH-HCO(CO)鍵能/kJ·mol?14137454361075
則該反應產(chǎn)生2molH2(g)時____________(填“放出”或“吸收”)熱量為____________kJ。33、短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大,它們的原子核外電子層數(shù)之和為13。B的化合物種類繁多,數(shù)目龐大;C、D是空氣中含量最多的兩種元素,D、E兩種元素的單質(zhì)反應可以生成兩種不同的離子化合物;F為同周期原子半徑最小的元素。試回答以下問題:(所有答案都用相應的元素符號作答)
(1)化學組成為AFD的結構式為___,A、C、F三種元素形成的化合物CA4F為___化合物(填“離子”或“共價”)。
(2)化合物甲;乙由A、B、D、E中的三種或四種組成;且甲、乙的水溶液均呈堿性。則甲、乙反應的離子方程式為___。
(3)由D;E形成的簡單離子的離子半徑由大到小的順序是___。
(4)元素B和C的非金屬性強弱;B的非金屬性___于C(填“強”或“弱”),并用化學方程式證明上述結論___。
(5)以CA3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當前科研的一個熱點。CA3燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2mol?L-1的KOH溶液,電池反應為:4CA3+3O2=2C2+6H2O。該電池負極的電極反應式為___;每消耗3.4gCA3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為___。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
A.反應①CrO5中Cr元素化合價均為+6;此反應不是氧化還原反應,A錯誤;
B.由題中信息乙醚與中的鉻元素形成共價鍵;藍色可穩(wěn)定幾分鐘,有利于藍色現(xiàn)象的觀察,B正確;
C.由信息反應②為:C錯誤;
D.反應③+8H++3H2O2=3O2↑+2Cr3++7H2O,中溶液的越小,H+濃度越大;反應速率越快,D錯誤;
故答案選B。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.向1,2兩試管中分別加入等濃度H2O2溶液10mL;1mL;過氧化氫溶液的體積不同,混合液的濃度不同,因濃度不同,反應速率不同,不能說明催化劑對反應的影響,故A錯誤;
B.向2支盛有5mL不同濃度的稀H2SO4的試管中,同時加入2mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液;觀察實驗現(xiàn)象,濃度高的反應速率快,探究濃度對反應速率的影響,故B正確;
C.將H2O2滴入KMnO4(H+)溶液中,2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,H2O2作還原劑,驗證H2O2具有還原性;故C錯誤;
D.向含有少量苯酚的苯中加入濃溴水;生成的三溴苯酚溶于苯中,用過濾無法分離,故D錯誤;
故選B。3、C【分析】【詳解】
根據(jù)蓋斯定律代入數(shù)據(jù)可得故選C。4、A【分析】【詳解】
A.當左槽溶液逐漸由黃變藍時,說明VO轉(zhuǎn)化為VO2+;V元素化合價降低發(fā)生還原反應,據(jù)圖可知左側(cè)電極與外接電源正極相連,說明充電時發(fā)生的是氧化反應,發(fā)生還原反應時應為放電過程,故A錯誤;
B.根據(jù)A選項分析可知放電時左側(cè)為正極,右側(cè)為負極,發(fā)生反應V2+-e-=V3+;溶液顏色由紫色變?yōu)榫G色,故B正確;
C.充電時左側(cè)為陽極,右側(cè)為陰極,電解池中陽離子流向陰極,所以H+可以通過質(zhì)子交換膜向右移動;形成電流通路,并且參與電極反應,故C正確;
D.充電時,左槽為陽極,發(fā)生氧化反應,陽極反應為:VO2++H2O-e-=VO+2H+,根據(jù)電極反應,轉(zhuǎn)移1mol電子,生成2molH+,若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023個,即轉(zhuǎn)移0.5mol電子,左槽溶液中生成1molH+,由于H+的作用是平衡電荷,同時有0.5molH+從左槽移到右槽,所以左槽溶液中H+的物質(zhì)的量實際增多了0.5mol;故D正確;
綜上所述答案為A。5、A【分析】【詳解】
A.甲苯中不存在碳碳雙鍵;故A錯誤;
B.標準狀況下,SO3不是氣體,2.24LSO3的物質(zhì)的量大于0.1mol,原子數(shù)目大于0.4NA;故B正確;
C.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-會發(fā)生水解,則數(shù)目小于0.1NA;故C正確;
D.D2O中質(zhì)子數(shù)為10,2.0g重水(D2O)的物質(zhì)的量為=0.1mol,質(zhì)子數(shù)目為NA;故D正確;
故選A。6、C【分析】【分析】
由圖可知,溶液中c(H2A—)=c(H3A)時,溶液pH為2.12,則Ka1==c(H+)=10—2.12,溶液中c(H2A—)=c(HA2—)時,溶液pH為7.20,則Ka2==c(H+)=10—7.20,溶液中c(A3—)=c(HA2—)時,溶液pH為12.4,則Ka3==c(H+)=10—12.4;
【詳解】
A.H2A—離子的水解常數(shù)Kh==<Ka2說明H2A—離子在溶液中的電離程度大于水解程度;溶液呈酸性,故A正確;
B.由方程式可知,反應的平衡常數(shù)K==×==105.08;故B正確;
C.由圖可知,溶液中c(H2A—)=c(HA2—)時,溶液pH為7.20,則將等物質(zhì)的量的Na2HA和NaH2A配制成的溶液中c(H2A—)≠c(HA2—);則溶液pH不等于7.20,故C錯誤;
D.由圖可知,溶液pH為12.40時,溶液中存在電荷守恒關系c(H+)+nc(Mn+)=2c(HA2—)+c(H2A—)+3c(A3—)+c(OH—),則溶液中c(H+)<2c(HA2—)+c(H2A—)+3c(A3—)+c(OH—);故D正確;
故選C。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.HCl不是氧化物;不符合燃燒熱的概念要求,A錯誤;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-98.3kJ·mol-1表示1molSO2(g)與0.5molO2(g)完全反應生成1molSO3(g)時,放出放出熱量98.3kJ,該反應為可逆反應,反應物不能完全轉(zhuǎn)化,1molSO2與0.5molO2反應不能完全反應;放出的熱量小于98.3kJ,B錯誤;
C.反應過程中除了氫離子和氫氧根離子反應放熱;硫酸鋇沉淀的生成也伴隨有沉淀熱的變化,C錯誤;
D.31g白磷的物質(zhì)的量為=0.25mol,比31g紅磷能量多bkJ,則1mol白磷(P4)生成4mol紅磷(P),放出4bkJ熱量,所以熱化學方程式為:P4(s)=4P(s)ΔH=-4bkJ·mol-1.;D正確;
答案選D。二、填空題(共9題,共18分)8、略
【分析】【分析】
(1)甲燒杯中加入CuSO4溶液,乙燒杯中加入FeCl3溶液,鹽橋裝有KCl溶液,可發(fā)生自發(fā)進行的Cu+2Fe3+=Fe2++2Cu2+;則Cu片為負極;
(2)根據(jù)題中信息;結合溶液中存在的陰離子即可判斷;
(3)根據(jù)題中信息,電流表指針偏轉(zhuǎn),則形成原電池并放電,且乙燒杯中顏色逐漸由深藍色變?yōu)闊o色,則為[Cu(NH3)4]2+變?yōu)閇Cu(NH3)2]+;
【詳解】
(1)①Cu為負極,正極為鐵離子得電子生成亞鐵離子,電極反應式為Fe3++e-=Fe2+;
②鹽橋?qū)儆陔姵貎?nèi)電路,則K+向正極(乙燒杯)移動;
(2)根據(jù)題中信息,[Cu(NH3)2]+無色,而溶液中的陰離子為硫酸根離子,則無色物質(zhì)為[Cu(NH3)2]2SO4;
(3)①負極為銅失電子生成亞銅離子,并與一水合氨反應生成配離子,電極反應式為Cu–e-+2NH3?H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O;
②電池總反應離子方程式為[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+?!窘馕觥裤~片F(xiàn)e3++e-=Fe2+乙[Cu(NH3)2]2SO4Cu–e-+2NH3?H2O=[Cu(NH3)2]++2H2O[Cu(NH3)4]2++Cu=2[Cu(NH3)2]+9、略
【分析】【詳解】
(1)配制100.00mL一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液;所需用到的玻璃儀器有燒杯;玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)因為KMnO4具有強氧化性;會腐蝕橡膠管,故應用酸式滴定管盛裝,故選甲;
(3)A.滴定終點時俯視滴定管刻度,則所讀消耗酸性KMnO4溶液的體積偏小,由此計算所得n(H2C2O4)偏小,則n(H2O)偏大;x偏大;
B.滴定終點時仰視滴定管刻度,則所讀消耗酸性KMnO4溶液的體積偏大,由此計算所得n(H2C2O4)偏大,則n(H2O)偏??;x偏?。?/p>
C.滴定時所用的KMnO4溶液因久置而導致濃度變小,則消耗KMnO4溶液的體積偏大,由此計算所得n(H2C2O4)偏大,則n(H2O)偏小;x偏小;
D.滴定管尖嘴內(nèi)在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失,則所讀酸性KMnO4溶液的體積偏大,由此計算所得n(H2C2O4)偏大,則n(H2O)偏小,x偏??;故選A。【解析】①.膠頭滴管②.100mL容量瓶③.甲④.A10、略
【分析】【分析】
(1)
由圖可知,Y、X的物質(zhì)的量減少,則Y、X為反應物,而Z的物質(zhì)的量增加,可知Z為生成物,v(Y):v(X):v(Z)=△n(Y):△n(X):△n(Z)=(1?0.9):(1?0.7):(0.2?0)=1:3:2,且2min后物質(zhì)的量不再變化,則該反應為可逆反應,由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知反應為3X+Y2Z;
(2)
反應開始至2min,氣體X的物質(zhì)的量變化了0.3mol,以氣體X表示的平均反應速率為=0.075mol/(L?min);
(3)
反應開始至2min,氣體Y的物質(zhì)的量從1mol變?yōu)?.9mol,則Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=10%。
(4)
都轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的速率即可比較速率大小。根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比,①v(X)=5mol/(L·min),用Y表示為mol/(L·min);②v(Y)=0.05mol/(L·s),統(tǒng)一單位,所以v(Y)=0.05mol/(L·min)×60s/min=3mol/(L·min);③v(Z)=4.5mol/(L·min),用Y表示為mol/(L·min),則②中反應速率最快?!窘馕觥?1)3X+Y2Z
(2)0.075mol/(L?min)
(3)10%
(4)②11、略
【分析】【分析】
(1)化學平衡常數(shù)=生成物濃度的系數(shù)次方的乘積÷反應物濃度系數(shù)次方的乘積;
(2)平均速率v(HI)=
(3)H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,升高溫度平衡逆向移動;若加入I2;平衡正向移動;
(4)反應前后氣體系數(shù)和相等;若把容器的容積擴大一倍,濃度變?yōu)樵瓉硪话?,平衡不移動?/p>
【詳解】
(1)化學平衡常數(shù)=生成物濃度的系數(shù)次方的乘積÷反應物濃度系數(shù)次方的乘積,H2(g)+I2(g)2HI(g)反應的平衡常數(shù)表達式是K=
(2)平均速率v(HI)=根據(jù)圖1數(shù)據(jù),反應開始至達到平衡時,平均速率v(HI)==0.167mol/(L·min);
(3)①H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,升高溫度平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)K減?。簧邷囟?,平衡逆向移動,HI濃度減小,選c;
②若加入I2,平衡正向移動,H2濃度減小;選f。
(4)反應前后氣體系數(shù)和相等,若把容器的容積擴大一倍,濃度變?yōu)樵瓉硪话耄胶獠灰苿?,HI濃度的變化情況是
【點睛】
本題主要考查平衡常數(shù)、化學平衡移動以及化學反應速率的計算,需要注意的是:化學平衡常數(shù)K只與溫度有關,溫度改變,若平衡正向移動,化學平衡常數(shù)K增大,反之則減小。【解析】K=0.167mol/(L·min)減小cf12、略
【分析】【詳解】
(1)是強堿弱酸鹽,水解顯堿性,是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,是強酸強堿鹽;不水解顯中性,故答案為:堿;酸;中;
(2)是強堿弱酸鹽,水解顯堿性,水解的離子方程式為是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,水解的離子方程式為故答案為:
(3)氯化鋁溶液中水解,溶液呈酸性,其水解的離子方程式為故答案為:酸;【解析】堿酸中酸13、略
【分析】【詳解】
電解水型:稀硫酸、NaOH溶液、K2SO4溶液實質(zhì)均為電解水,總化學方程式2H2O2H2↑+O2↑;電解物質(zhì)為水;電解過程消耗水,電解質(zhì)濃度增大;稀硫酸pH減小,NaOH溶液pH增大,K2SO4溶液pH不變;復原溶液加水即可;
電解電解質(zhì)型:電解稀鹽酸總化學方程式2HCl2H2↑+Cl2↑,電解氯化銅溶液總化學方程式2CuCl2Cu+Cl2↑;電解物質(zhì)分別為HCl、CuCl2;電解過程分別消耗HCl、CuCl2,電解質(zhì)濃度均減?。幌←}酸pH增大;復原溶液加入HCl、CuCl2即可;
電解電解質(zhì)+水型:電解氯化鈉溶液總化學方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,電解硫酸銅溶液總化學方程式2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;氯化鈉溶液pH增大,硫酸銅溶液pH減?。宦然c、硫酸銅溶液復原加入HCl、CuO(或CuCO3)即可。【解析】2H2O2H2↑+O2↑水增大減小增大增大加水2HCl2H2↑+Cl2↑HCl減小增大HCl2CuCl2Cu+Cl2↑CuCl2CuCl22NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑增大HCl2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4減小CuO(CuCO3)14、略
【分析】【分析】
FeCl3與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應,離子方程式為2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;根據(jù)電解池示意圖可知;生成氧氣的為陽極發(fā)生氧化反應,則陰極生成S。
【詳解】
(1)取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,說明有亞鐵離子產(chǎn)生,證明FeCl3轉(zhuǎn)化成FeCl2。
(2)另一電極發(fā)生氧化反應生成硫酸鈉;檢驗硫酸根離子的操作為取少量電解液于試管,加入足量的鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則證明有硫酸鈉的生成。
(3)負極發(fā)生氧化反應,亞硫酸鈉中硫元素化合價升高發(fā)生氧化反應生成硫酸鈉,電極反應式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+。
(4)根據(jù)電解池裝置示意圖,生成氧氣一極為陽極,陽極的pH不斷降低可知反應生成H+,據(jù)此判斷陽極反應為2H2O-4e-=4H++O2,電極反應物是H2O。
(5)陽極電極反應生成H+;故陽極區(qū)pH降低。
(6)陰極發(fā)生還原反應,二氧化硫與氫離子反應生成S和水,電極反應式為SO2+4H++4e-=S+2H2O,陰極區(qū)不斷消耗氫離子并生成水,故pH升高?!窘馕觥縁eCl2取少量電解液于試管,加入足量的鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀則證明有硫酸鈉的生成SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+H2O電極反應生成H+陰極電極反應式為SO2+4H++4e-=S+2H2O,陰極區(qū)不斷消耗氫離子并生成水15、略
【分析】【分析】
酸的電離平衡常數(shù)越大,其對應的酸根離子水解程度越小,則相同濃度的鈉鹽溶液pH越??;電離平衡常數(shù)H2CO3>HCN>HCO向NaCN溶液中通入少量CO2,二者反應生成HClO和NaHCO3;現(xiàn)有濃度為0.02mol/L的HCN與0.01mol/LNaOH等體積混合后,溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的HCN、NaCN,測得c(Na+)>c(CN-),根據(jù)電荷守恒得c(H+)<c(OH-),溶液呈存在質(zhì)子守恒和物料守恒;NH4A溶液為中性,說明NH4+和A-的水解程度相當,將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,說明酸性HA強于H2CO3,則CO水解程度大于A-;25℃pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合溶液呈中性,n(OH-)=n(H+)=cV。
【詳解】
I:(1)25℃時,電離平衡常數(shù)CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO等濃度的A.NaCN溶液、B.Na2CO3溶液、C.CH3COONa溶液水解程度為:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH為:Na2CO3>NaCN>CH3COONa;等濃度的三種溶液的pH由大到小的順序為B>A>C(填字母編號),故答案為:B>A>C;
(2)25℃時,電離平衡常數(shù)H2CO3>HCN>HCO向NaCN溶液中通入少量CO2,NaCN和少量CO2反應生成NaHCO3、HCN,所發(fā)生反應的離子方程式為CNˉ+CO2+H2O=HCO+HCN;故答案為:CNˉ+CO2+H2O=HCO+HCN;
(3)將0.02mol/L的HCN與0.01mol/L的NaOH溶液等體積混合,溶液中的溶質(zhì)是物質(zhì)的量濃度都為0.005mol?L-1的NaCN、HCN,測得c(Na+)>c(CN-),根據(jù)電荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,所以HCN的濃度為0.005mol?L-1,CN-的濃度小于0.005mol?L-1;
A.根據(jù)分析可知,溶液呈堿性,c(H+)<c(OH-);故A錯誤;
B.混合液呈堿性,則c(H+)<c(OH-);故B正確;
C.電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),物料守恒2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),則c(HCN)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CN-);故C錯誤;
D.根據(jù)物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L;故D正確;
故答案為:BD;
Ⅱ:(1)0.lmol?L-1HA溶液與0.05mol?L-1NaOH溶液等體積混合后,pH=8,則c(HA)+c(A-)=0.lmol?L-1=0.05mol?L-1。故答案為:0.05;
(2)25℃時,NH4A溶液為中性,說明NH4+和A-的水解程度相當,將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,說明酸性HA強于H2CO3,則CO水解程度大于A-,則CO水解程度大于NH4+,所以(NH4)2CO3溶液呈堿性;pH>7。故答案為:>;
(3)25℃pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L,若所得混合溶液呈中性,則n(OH-)=n(H+),即aL×0.01mol/L=bL×0.1mol/L,解得a∶b=10∶1。(溶液體積變化忽略不計)。故答案為:10∶1。【解析】B>A>CCNˉ+CO2+H2O=HCO+HCNBD0.05>10∶116、略
【分析】【詳解】
H2CO3+H+的平衡常數(shù)為Ka=飽和CO2水溶液的pH=5.60,所以c(H+)=10-5.60=2.5×10-6mol·L-1,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1,H2CO3雖然分為兩步電離,但是主要以第一步電離為主,所以c(HCO)c(H+),則平衡常數(shù)為故答案為:4.2×10-7。【解析】4.2×10-7三、判斷題(共9題,共18分)17、B【分析】【分析】
【詳解】
升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,反應混合物分子能量增大,單位體積活化分子數(shù)、活化分子百分數(shù)均增大,此時v放增大,v吸增大,故錯誤。18、B【分析】【詳解】
焓變ΔH的單位為kJ/mol,不是kJ,故錯誤。19、B【分析】【分析】
【詳解】
比較ΔH大小,需要正負號和數(shù)值一起比較,錯誤。20、B【分析】【分析】
【詳解】
水電離平衡為:H2OH++OH-,其電離平衡常數(shù)K=由于水電離程度很小,所以水的濃度幾乎不變,則c(H+)·c(OH-)=K·c(H2O)=Kw,所以在溫度一定時,水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)并不相等,認為二者相等的說法是錯誤的。21、A【分析】【分析】
【詳解】
25℃時,KW=1.0×10-14,0.01mol·L-1的鹽酸中,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根據(jù)KW=c(H+)×c(OH-),可知c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,故答案為:正確。22、B【分析】【詳解】
pH試紙不能用手拿,應該放在干凈的表面皿或玻璃片上。23、A【分析】【分析】
【詳解】
碳酸鈉溶液中電荷守恒:則c(H+)-c(OH-)=c(HCO)+2c(CO)-c(Na+),故答案為:正確。24、B【分析】【詳解】
稀釋能促進鹽類水解,但是體積增加幅度更大。因此鹽的濃度越低,越促進水解、鹽水解產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子濃度也越低、則溶液的酸性或堿性則越弱。則答案是:錯誤。25、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)用碳酸鈉粉末與酸反應可以制備CO2;故正確;
(2)用鐵片和稀H2SO4反應制取H2時,為加快產(chǎn)生H2的速率不可改用濃H2SO4;濃硫酸遇鐵,常溫下發(fā)生鈍化,故錯誤;
(3)加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進行適當處理除去二氧化碳和水,可獲得NH3;故正確;
(4)用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同;均是固體加熱,故正確;
(5)由MgCl2溶液制備無水MgCl2:應在HCl氣流中將MgCl2溶液加熱;故錯誤;
(6)應用排水法收集銅粉和稀硝酸反應產(chǎn)生的NO;故錯誤;
(7)排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2:先移出導管;后熄滅酒精燈,故錯誤;
(8)濃鹽酸與MnO2反應制備純凈Cl2:氣體產(chǎn)物應先通過飽和食鹽水,后通過濃硫酸,故錯誤。四、實驗題(共2題,共18分)26、略
【分析】【詳解】
(1)①從表中數(shù)據(jù)看出;小華在設計方案時,考慮了濃度;催化劑、溫度等因素對過氧化氫分解速率的影響,因此,本題正確答案是:濃度、催化劑、溫度;②濃度相同時無催化劑不加熱,幾乎不反應,而無催化劑加熱,需要360秒,說明升高溫度,反應速率加快,因此,本題正確答案是:升高溫度反應速率加快;
(2)①帶火星的木條復燃,說明雙氧水在二氧化錳作催化劑的作用下產(chǎn)生了氧氣,反應方程式為:2H2O22H2O+O2↑;②過氧化氫溶液的濃度一樣,催化劑的表面積大的,反應更劇烈,說明本實驗探究的是催化積的表面積對反應速率的影響;【解析】濃度、催化劑、溫度升高溫度反應速率加快2H2O22H2O+O2↑催化積的表面積對反應速率的影響27、略
【分析】【分析】
(1)H2O2具有氧化性;草酸具有還原性,二者會發(fā)生氧化還原反應,結合電子守恒;原子守恒書寫;
(2)根據(jù)草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體{Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O}易溶于水;難溶于乙醇,結合實驗目的分析;
(3)若不洗滌,在固體表明會殘留K+,據(jù)此判斷K+的多少;
(4)先根據(jù)鹽失重質(zhì)量計算結晶水的物質(zhì)的量,根據(jù)Cl-+Ag+=AgCl↓,由消耗AgNO3的物質(zhì)的量計算Cl-的物質(zhì)的量,再交換樹脂的交換柱反應中微粒關系由Cl-得到K+及[Fe(C2O4)b]a-的物質(zhì)的量,再根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和等于0及固體在受熱分解前后質(zhì)量關系,找出a、b的關系;求出微粒物質(zhì)的量的比,最后得到物質(zhì)化學式。
【詳解】
(1)H2O2具有氧化性,草酸具有還原性,二者會發(fā)生氧化還原反應,根據(jù)反應過程在電子守恒、原子守恒,可得反應方程式為:H2O2+H2C2O4=2CO2↑+2H2O;
(2)由于草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體{Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O}易溶于水;難溶于乙醇,為降低草酸合鐵酸鉀的溶解度,促進草酸合鐵酸鉀的析出,因此要使用乙醇;
(3)若步驟3中未用蒸餾水沖洗交換柱,則一部分K+殘留在交換柱內(nèi),使測得的樣品中K+的物質(zhì)的量偏少;
(4)0.4910g的草酸合鐵酸鉀n(H2O)=(0.4910-0.4370)g÷18g/mol=3×10-3mol;
n(Cl-)=n(Ag+)=0.1500mol/L×20.00×10-3L=3×10-3mol;根據(jù)離子交換柱中發(fā)生的反應:
aRCl+[Fe(C2O4)b]a-=Ra[Fe(C2O4)b]+aCl-,可得樣品中n(K+)=n(Cl-)=3×10-3mol,n{[Fe(C2O4)b]a-}=mol;110℃殘留固體是晶體失去結晶水后的產(chǎn)物即K+和[Fe(C2O4)b]a-的總質(zhì)量,則3×10-3mol×39g/mol+mol×(56+88b)g/mol=0.4370g
Ka[Fe(C2O4)b]中根據(jù)電荷守恒關系可得:a+3=2b,解得a=3,b=3,n{[Fe(C2O4)3]3-}=1×10-3mol;
n(K+):n{[Fe(C2O4)3]3-}:n(H2O)=(3×10-3mol):(1×10-3mol):(3×10-3mol)=3∶1∶3;
所以該鹽化學式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。
【點睛】
本題考查了氧化還原反應方程式的書寫、化學實驗操作方法及注意事項、物質(zhì)化學式是確定。根據(jù)在氧化還原反應中電子守恒、原子守恒配平方程式;在進行實驗時,要充分利用物質(zhì)的性質(zhì),進行合理正確操作,才能得到真實、有效實驗數(shù)據(jù),再結合變化中的一些微粒的數(shù)量或物質(zhì)的量關系進行相應計算,得出相應的結論?!窘馕觥縃2O2+H2C2O4=2CO2↑+2H2O降低草酸合鐵酸鉀的溶解度,促進草酸合鐵酸鉀的析出偏小K3[Fe(C2O4)3]·3H2O五、結構與性質(zhì)(共3題,共27分)28、略
【分析】【詳解】
(1)同一周期元素;元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以這三種元素第一電離能大小順序是N>O>C;同一周期元素,元素電負性隨著原子序數(shù)增大而呈增大,電負性最大的元是O,故答案為:N;O;
(2)Fe是26號元素,在周期表的第四行第八列,也就是第四周期,VIII族,F(xiàn)e2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結構,根據(jù)洪特規(guī)則,這種結構能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+,F(xiàn)e2+具有較強的還原性,故答案為:第四周期,VIII族;Fe2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結構,根據(jù)洪特規(guī)則,這種結構能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+;具有較強的還原性;
(3)等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,與CO互為等電子體的陰離子是CN-(或C22-),陽離子是NO+。故答案為:CN-(或C22-);NO+;
(4)根據(jù)電解原理,陽極發(fā)生失電子的氧化反應,陽極反應為HNO2失去電子生成HNO3,1molHNO2反應失去2mol電子,結合原子守恒和溶液呈酸性,電解時陽極電極反應式為HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。故答案為:HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+?!窘馕觥竣?N②.O③.第四周期VIII族④.Fe2+的價電子排布式為3d6,3d軌道再失去一個電子后就成了半充滿的結構,根據(jù)洪特規(guī)則,這種結構能量較低,較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失去一個電子,易被氧化為Fe3+,具有較強的還原性⑤.CN-(或C22-)⑥.NO+⑦.HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+29、略
【分析】(1)
鐵元素的原子序數(shù)為26,基態(tài)原子的簡化電子排布式為[Ar]3d64s2,故答案為:[Ar]3d64s2;
(2)
①用X射線衍射可以測得鐵晶體的晶胞結構;故答案為:X射線衍射;
②由晶胞結構可知,晶胞A中位于頂點和體心的鐵原子個數(shù)為8×+1=2,晶胞B中位于頂點和面心的鐵原子個數(shù)為8×+6×=4;則A;B兩種晶胞中含有的鐵原子個數(shù)比為1:2,故答案為:1:2;
③由晶胞結構可知;在A晶胞中,位于頂點的鐵原子與位于體心的鐵原子的距離最近,則每個鐵原子周圍與它最近且相等距離的鐵原子有8個,故答案為:8;
(3)
由鐵的吸氧腐蝕原理可知;解釋暖貼發(fā)熱的原因是暖貼無紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水;無機鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池,鐵粉做負極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應加速了鐵粉被氧化放熱,故答案為:暖貼無紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水、無機鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池,鐵粉做負極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應加速了鐵粉被氧化放熱;
(4)
①四氯合鐵離子中具有空軌道的鐵離子為配離子的中心離子,具有孤對電子的氯離子是配體,中心離子鐵離子與配體氯離子形成配位鍵,故答案為:Fe3+;Cl—;配位鍵;
②亮黃色的工業(yè)鹽酸中存在如下平衡:[FeCl4]—Fe3++4Cl—,向鹽酸中逐滴滴加硝酸銀飽和溶液至過量時,溶液中氯離子與滴入的銀離子反應生成氯化銀白色沉淀,溶液中的氯離子濃度減少,絡合平衡向右移動,四氯合鐵離子的濃度減小,溶液的亮黃色逐漸變淺說明在高濃度氯離子的條件下四氯合鐵離子才是穩(wěn)定存在的,故答案為:白色沉淀、亮黃色逐漸變淺至褪去。【解析】(1)[Ar]3d64s2
(2)X射線衍射1:28
(3)暖貼無紡布袋內(nèi)的鐵粉和活性炭在水;無機鹽的環(huán)境中與氧氣接觸形成了鐵碳原電池;鐵粉做負極,失去電子被氧化,氧氣在碳粉正極得電子被還原,原電池反應加速了鐵粉被氧化放熱。
(4)Fe3+Cl—配位鍵白色沉淀、亮黃色逐漸變淺30、略
【分析】【分析】
達到平衡后,增大反應容器體積,壓強減小反應速率減小,平衡正向進行;PCl5與足量的水能完全水解生成兩種酸,則生成H3PO4與HCl;
【詳解】
(1)同周期從左向右原子半徑減小,則原子半徑P>S,同周期從左向右非金屬性增大,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P
(2)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,
4p能級半滿,含有3個單電子,故答案為:3d104s24p3;3;
(3)化合價有升降反應是氧化還原反應,化合價降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應,對反應2NH4NO3→2N2,硝酸根中N被還原,N元素的變化為共轉(zhuǎn)移10e-,即2molNH4NO3分解生成1molO2、2molN2,轉(zhuǎn)移10mol電子生成3mol氣體,則轉(zhuǎn)移5mol電子生成氣體的物質(zhì)的量n(混合氣體)為1.5mol,標準狀況下的體積故答案為:33.6L;
(4)若反應在5L的密閉容器中進行,經(jīng)2分鐘反應爐內(nèi)固體的質(zhì)量減少60.0g,結合化學方程式B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)計算,解得n=6mol,用氨氣來表示該反應在2分鐘內(nèi)的平均速率達到平衡后,增大反應容器體積,壓強減小,反應速率減小,平衡正向進行,在平衡移動過程中,逆反應速率的變化狀況為先減小后增大,
故答案為:0.6mol/(L?min);先減小后增大;最后保持不變,但比原來速率??;
(5)對于氣態(tài)的PCl3,根據(jù)VSEPR理論,VP=BP+LP=所以其空間構型為三角錐形,PCl5與足量的水能完全水解生成兩種酸,則生成H3PO4與HCl,反應方程式為:PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,
故答案為:三角錐形;PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl。【解析】abd3d104s24p3333.6L0.6mol/(L?min)先減小,再增大,最后保持不變,但比原來速率小三角錐形PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)31、略
【分析】【分析】
W;X、Y、Z是四種常見的短周期元素;W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10,則其質(zhì)子數(shù)為18-10=8,故W為O元素;X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1,原子半徑大于O,故X為Na;由原子序數(shù)可以知道,Y、Z處于第三周期,Z的吸引電子的能力在同周期主族元素中最大,則Z為Cl,四種元素的最外層電子數(shù)之和為18,則Y的最外層電子數(shù)為18-6-1-7=4,所以Y為Si。
【詳解】
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