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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2024年魯教版拓展型課程化學上冊月考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9題,共18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、利用工業(yè)廢氣中的CO2和H2可以合成甲醇,反應方程式為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,恒溫下向5L密閉容器中充入反應物如下表。下列說法不正確的是。t/minn(CO2)/moln(H2)/mol02.06.021.040.561.5
A.反應進行到4min時已達平衡B.2min末反應速率v(CO2)=0.1mol·L-1·min-1C.該溫度下化學平衡常數(shù)K=(mol·L-1)-2D.圖中曲線表示逐漸升高溫度時CO2的轉化率隨時間變化圖像3、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+4、實驗室里可按如圖裝置來干燥;收集氣體R;多余的氣體R可用水吸收,則R是。
A.HClB.N2C.COD.NH35、苯甲酸常用作防腐劑;藥物合成原料、金屬緩蝕劑等;微溶于冷水,易溶于熱水、酒精。實驗室常用甲苯為原料,制備少量苯甲酸,具體流程如圖所示:
下列說法正確的是A.操作1為蒸發(fā)B.操作2為過濾C.操作3為酒精萃取D.進一步提純苯甲酸固體,可采用重結晶的方法6、常溫下,二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體,遇水易水解,工業(yè)上用于橡膠的硫化。某學習小組合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是。
A.實驗室可以用鹽酸酸化高錳酸鉀溶液B.C中所盛試劑為飽和氯化鈉溶液C.實驗時需先點燃E處的酒精燈D.G中可收集到純凈的產(chǎn)品7、某學習小組設計實驗制備供氧劑氫化鈣(CaH2);實驗裝置如下圖所示。
已知:①鈣能與H2O、HCl、O2等反應;②氫化鈣遇水劇烈反應。下列說法正確的是A.相同條件下,粗鋅(含少量銅)比純鋅反應速率慢B.酸R為濃鹽酸,裝置b中盛裝濃硫酸C.實驗時先點燃酒精燈,后打開活塞KD.裝置d的作用是防止水蒸氣進入硬質(zhì)玻璃管8、《開寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法:“取鋼煅作葉如笏或團,平面磨錯令光凈,以鹽水灑之,于醋甕中陰處埋之一百日,鐵上衣生,鐵華成矣?!敝兴幉蔫F華粉是()A.氧化鐵B.氯化亞鐵C.氯化鐵D.醋酸亞鐵9、下列氣體不能用排水法收集的是A.O2B.H2C.NH3D.NO評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。11、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?。篲_______(填“>”或“<”)。12、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。13、某有機物的結構簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。14、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應,最終得到產(chǎn)品1.566g。求實際產(chǎn)率_______;15、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__。16、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)甲同學認為這不是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學式;下同);
乙同學認為這是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學判斷的正確性;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________,相應的離子方程式為_______________________________________________;17、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5題,共10分)18、KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學性能。我國科學工作者制備的超大KH2PO4晶體已應用于大功率固體激光器;填補了國家戰(zhàn)略空白?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中,核外電子排布相同的是_______(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子,其價電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_______。
(3)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結構式為_______,其中P采取_______雜化方式。
(4)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸;如:
如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應的酸根可寫為_______。
(5)分別用○、●表示和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POK+在晶胞xz面;yz面上的位置:
①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度_______g·cm-3(寫出表達式)。
②晶胞在x軸方向的投影圖為_______(填標號)。
19、硒化銅納米晶體在光電轉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)。
20、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)。21、鉻是由法國化學家沃克蘭于1798年在巴黎發(fā)現(xiàn)。目前鉻被廣泛應用于冶金;化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領域。
(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構如圖所示,晶胞參數(shù)為anm和bnm,則硒化鉻的密度為___________(列出表達式即可)。
22、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、計算題(共3題,共15分)23、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數(shù)字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為___________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。24、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問題:
(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。
(2)寫出中和反應制備氮氣的離子反應方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調(diào)并說明理由_________。
(4)寫出中發(fā)生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結論_________。25、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應,認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應,他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩通入下圖裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)生的化學反應方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉移的電子數(shù)為____。
(6)在實驗(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共8分)26、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)評卷人得分六、實驗題(共3題,共9分)27、CS(NH2)2(硫脲,白色而有光澤的晶體,溶于水,20℃時溶解度為13.6g;在150℃時轉變成NH4SCN)是用于制造藥物、染料、金屬礦物的浮選劑等的原料。某化學實驗小組同學用Ca(HS)2與CaCN2(石灰氮)合成硫脲并探究其性質(zhì):
(1)制備Ca(HS)2溶液,所用裝置如圖(已知酸性:H2CO3>H2S):
①裝置b中盛放的試劑是______。
②裝置c盛放CaS和水的儀器名稱是______,裝置c中的長直導管的作用是______。
(2)制備硫脲:將CaCN2與Ca(HS)2溶液混合,加熱至80℃時,可合成硫脲,同時生成一種常見的堿,該反應的化學方程式為______。
(3)探究硫脲的性質(zhì):
①取少量硫脲溶于水并加熱,驗證有NH4SCN生成,可用的試劑是______。
②向盛有少量硫脲的試管中加入NaOH溶液,有NH3放出,檢驗該氣體的方法為______。
③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲,已知MnO被還原為Mn2+,CS(NH2)2被氧化為CO2、N2及SO該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。28、無水四氯化錫(SnCl4)是一種用途廣泛的錫化工中間體,實驗室可用熔融的錫(熔點231℃)與Cl2反應制備SnCl4;裝置如圖所示,請回答下列問題:
已知,SnCl4在潮濕的空氣中極易水解生成SnO2?xH2O。物質(zhì)顏色、狀態(tài)熔點/℃沸點/℃SnCl2無色晶體246652SnCl4無色液體-33114
(1)導管a的作用是______,裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為______。
(2)裝置B、C、F、G中盛放的最佳試劑依次為______(填序號;試劑可重復使用);
①飽和Na2CO3溶液②NaOH溶液③濃H2SO4④飽和NaCl溶液⑤H2O
(3)點燃酒精燈前需要進行的一步操作是______。
(4)若撤去裝置C,則D中發(fā)生的主要副反應化學方程式為______。
(5)得到的產(chǎn)物中常含有SnCl2,某實驗小組用碘氧化法滴定分析產(chǎn)品中SnCl4的含量(Sn2++I2=Sn4++2I-)。準確稱取該樣品mg放入錐形瓶中,用少量濃鹽酸溶解,再加水稀釋,淀粉溶液作指示劑,用0.1mol?L-1碘標準溶液滴定至終點時錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化是______,若消耗標準液20.00mL,則產(chǎn)品中SnCl4的質(zhì)量含量為______(用含m的代數(shù)式表示)29、氯化亞銅(CuCl)為白色粉末,其露置于空氣中易被氧化為綠色的堿式氯化銅Cu2(OH)3Cl]。某興趣小組高溫加熱分解氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)制備CuCl;其裝置如下(加熱儀器;夾持儀器省略)
回答下列問題:
(1)裝有無水硫酸銅的儀器名稱為______,裝置D的作用是______。
(2)通入HCl氣體的主要作用是______。
(3)實驗過程中,裝置C中的現(xiàn)象為______。
(4)硬質(zhì)玻璃管A中發(fā)生主要反應的化學方程式為__________。
(5)為測定CuCl2·xH2O中結晶水的數(shù)目x;實驗步驟如下:
a用電子天平稱取一定質(zhì)量的氯化銅晶體;
b在坩堝中充分灼燒;
c在干燥器中冷卻;
d稱量所得黑色固體質(zhì)量;
e重復b~d操作直至連續(xù)兩次稱量差值不超過0.001g。
①若氯化銅晶體質(zhì)量為3.384g,最終得到黑色固體質(zhì)量為1.600g,則x=______(精確到0.1)。
②若加熱時有固體濺出坩堝,則測得x值______填“偏大”“不變”或“偏小”)。參考答案一、選擇題(共9題,共18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(zhì)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】【詳解】
A.反應開始時n(CO2)=2.0mol,n(H2)=6.0mol,當反應進行到4min時,n(CO2)=0.5mol,△n(CO2)=1.5mol,由方程式可知CO2(g)、H2(g)反應的物質(zhì)的量的比是1:3,則△n(H2)=3×1.5mol=4.5mol,此時未反應的H2(g)n(H2)=6.0mol-4.5mol=1.5mol;與6min時的物質(zhì)的量相等,說明反應在4min時已達平衡,A正確;
B.化學反應速率為平均速率,只能計算在前2min內(nèi)的平均反應速率v(CO2)==0.1mol·L-1·min-1;而不能計算2min末的瞬時速率,B錯誤;
C.由選項A分析可知在反應達到平衡時,n(CO2)=0.5mol,n(H2)=1.5mol,由于物質(zhì)反應的物質(zhì)的量的比等于計量數(shù)的比,則反應產(chǎn)生CH3OH(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量n(CH3OH)=n(H2O)=1.5mol,容器的容積是5L,則各種氣體的平衡濃度分別是:c(CO2)=0.1mol/L,c(H2)=0.3mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.3mol/L,帶入平衡常數(shù)表達式可得K=(mol·L-1)-2;C正確;
D.反應從正反應方向開始,隨著反應的進行,反應放出熱量,使反應速率加快,CO2的轉化率增大,當反應達到平衡后,升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致CO2的轉化率又降低,故圖中曲線表示逐漸升高溫度時CO2的轉化率隨時間變化圖像;D正確;
故合理選項是B。3、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。4、D【分析】【詳解】
A項;HCl的密度大于空氣密度,用瓶收集時應“長進短出”,圖中裝置為“短進長出”,故不選A項;
B項,N2的密度略小于空氣密度;不能用排空氣法進行收集,且氮氣沒有毒,不用收集多余的氮氣,故不選B項;
C項;CO密度與空氣密度相近,不宜用排空氣法收集,且在水中溶解度很小,與水也不反應,不能用水收集多余CO,故不選C項;
D項,NH3屬于堿性氣體,可用堿石灰干燥,密度比空氣小,用瓶收集時“短進長出”,且在水中溶解度很大,則可用水吸收多余的NH3;故選D項;
綜上所述,本題選D。5、D【分析】【分析】
已知苯甲酸微溶于冷水;易溶于熱水;酒精,由題給流程可知,甲苯與高錳酸鉀溶液共熱、回流得到苯甲酸鉀,過濾得到苯甲酸鉀溶液;苯甲酸鉀溶液經(jīng)酸化、過濾得到苯甲酸固體。
【詳解】
A.由分析可知;操作1為過濾,A錯誤;
B.由分析可知;操作2為酸化,B錯誤;
C.操作2酸化后得到苯甲酸;因為苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水;酒精,操作3為在低溫條件下過濾,C錯誤;
D.題給流程制得的苯甲酸固體中含有雜質(zhì);可采用重結晶的方法可以進一步提純苯甲酸固體,D正確;
故答案為:D。6、B【分析】【詳解】
A、高錳酸鉀能將鹽酸氧化產(chǎn)生氯氣,不能用鹽酸酸化高錳酸鉀溶液,選項A錯誤;B、為除去氯氣中的氯化氫,C中所盛試劑為飽和氯化鈉溶液,選項B正確;C、實驗時需先點燃B處的酒精燈,先制取氯氣并充滿裝置,選項C錯誤;D、G中收集到的產(chǎn)品中可能含有硫,選項D錯誤。答案選B。7、D【分析】鋅、銅和鹽酸構成原電池,反應速率比純鋅與鹽酸反應速率快,A錯誤;酸R為濃鹽酸,與鋅反應生成氫氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此裝置b中盛裝濃硫酸,只能吸收水蒸氣,不能除去氯化氫,導致鈣與氯化氫反應生成氯化鈣,影響實驗,B錯誤;由于鈣能夠與氧氣反應,所以先產(chǎn)生氫氣,排凈裝置內(nèi)的空氣,然后再點燃酒精燈,才能保證氫氣與鈣反應,C錯誤;由于氫化鈣遇水劇烈反應,所以裝置d的作用是防止水蒸氣進入硬質(zhì)玻璃管,影響實驗,D正確;正確選項D。8、D【分析】【詳解】
根據(jù)題意分析,醋中含有醋酸,與鐵反應生成醋酸亞鐵和氫氣,因此中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵。故選D。9、C【分析】【分析】
【詳解】
A.O2微溶于水;密度比空氣大;可以排水法或向上排空氣法收集,故不選A;
B.H2難溶于水;密度比空氣?。豢梢耘潘ɑ蛳蛳屡趴諝夥ㄊ占什贿xB;
C.NH3極易溶于水;不能用排水法收集;故選C;
D.NO難溶于水;用排水法收集,故不選D。
答案選C。二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)411、略
【分析】【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)>12、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(zhì)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?!窘馕觥?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)d24.913、略
【分析】【分析】
由結構簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結合醇、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,金屬鈉過量,則有機物完全反應,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最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,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∶214、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變?yōu)轸人徕c,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時,應拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質(zhì),故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質(zhì)量為g,實際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻际下┒发貰除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%15、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮??;
【詳解】
(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗目的是驗證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙16、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)生化學反應,使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學反應,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+;則乙同學的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應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-17、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5題,共10分)18、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)B19、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°20、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]3d104s11221、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)題中結構判斷存在化學鍵類型;根據(jù)VSEPR理論判斷中心原子雜化方式和空間構型;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)題中晶胞的結構;利用“均攤法”進行晶胞的相關計算;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,該結構中存在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-為直線形結構,C原子采取sp雜化;因為NCS-結構中,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,的空間構型為正四面體結構;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)22、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]3d104s112四、計算題(共3題,共15分)23、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應,消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;
(5)①NH4HSO4是強酸的酸式鹽,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿性;③NH4Cl水解使溶液顯酸性,堿性溶液的pH大于酸性溶液的pH,電離產(chǎn)生的H+濃度大于鹽水解的酸性;所以三種溶液pH從大到小的順序為:②>③>①;
三種溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4電離產(chǎn)生H+會抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解會促進NH的水解作用,使溶液中c(NH)減小,故相同溫度下,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:②>③>①;
(6)①在酸性條件下,Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O被還原為Cr3+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應的離子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=結合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此時溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L?!窘馕觥?.0×10-1411A2-+H2O?HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-824、略
【分析】【分析】
裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮氣;從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應生成的氮化鎂極易與水反應,因此在反應前必須把水除去(濃硫酸干燥);E中鎂和氮氣在加熱條件發(fā)生反應N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F為緩沖瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亞鐵可防止空氣進入E。
【詳解】
(1)根據(jù)圖示可知;儀器a的名稱是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)NaNO2和(NH4)2SO4反應生成氮氣,該反應為歸中反應,反應的化學方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案為:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;
(3)從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應生成的氮化鎂極易與水反應;因此在反應前必須把水除去(濃硫酸干燥);不能將C和D對調(diào),對調(diào)后無法除去水蒸氣,故答案為:除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調(diào)后無法除去水蒸氣;
(4)E中鎂和氮氣在加熱條件下反應生成氮化鎂,化學方程式為:N2+3MgMg3N2,故答案為:N2+3MgMg3N2;
(5)由氮化鎂和水反應的化學方程式可知;可以取少量產(chǎn)物于試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應的鎂,故答案為:取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應的鎂。
【點睛】
本題涉及氮化鎂的制備以及檢驗,明確實驗原理、實驗目的為解答關鍵,試題意在考查化學實驗基本操作、常用化學儀器及使用方法以及化學物質(zhì)的分析檢驗的能力。【解析】分液漏斗2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調(diào)后無法除去水蒸氣N2+3MgMg3N2取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應的鎂。25、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置為固體和液體反應制備氣體的發(fā)生裝置,二氧化碳的制備用大理石和稀鹽酸反應,其離子反應方程式為:↑;
(2)①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是試管中的澄清石灰水變渾濁;
②若未排盡空氣就開始加熱,與空氣中的氧氣發(fā)生反應,生成過氧化鈉,其化學反應方程式為:
(3)可以與氧氣;二氧化碳、水發(fā)生反應;所以用干燥的沙土滅火;
(4)鈉在二氧化碳中燃燒;該反應中只含鈉元素;氧元素和碳元素,沒有氫元素,所以可能會生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物;
(5)①碳酸鈉能與氯化鈣反應生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀;氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉,氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應產(chǎn)生白色沉淀,且其水溶液顯堿性,使酚酞溶液變紅,Ⅰ;Ⅲ不成立,Ⅱ成立;
②根據(jù)實驗現(xiàn)象以及實驗分析,鈉在中燃燒的化學方程式為:反應前后鈉元素從0價變?yōu)?1,化合價升高,發(fā)生氧化反應,鈉作還原劑,碳酸鈉是氧化產(chǎn)物,每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉移的電子數(shù)為2NA;
(6)可與生成的反應生成所以在實驗(2)中還可能產(chǎn)生的另一種尾氣為可以燃燒,可用點燃的方法處理尾氣。【解析】CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O澄清石灰水
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