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文檔簡介
…………○…………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9題,共18分)1、下列溶液中各微粒濃度關系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、實驗室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發(fā)生;除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置;其中錯誤的是。
A.①B.②C.③D.④3、除去下列物質中的雜質(括號中為雜質),采用的試劑和除雜方法正確的是。選項含雜質的物質試劑除雜方法AC2H2(H2S)溴水洗氣B乙酸乙酯(乙酸)乙醇萃取C苯(苯酚)溴水過濾D乙醇(水)生石灰蒸餾
A.AB.BC.CD.D4、由下列實驗及現象推出的相應結論正確的是。
實驗
現象
結論
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
產生藍色沉淀
原溶液中有Fe2+,無Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液變渾濁
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)sp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液。
②再加足量鹽酸
①產生白色沉淀。
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
A.AB.BC.CD.D5、下列說法正確的是A.二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳不僅嚴重污染大氣,還會形成酸雨B.在蔗糖中加入濃硫酸后出現發(fā)黑現象,說明濃硫酸具有脫水性C.灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+D.金屬鈉著火,應立即用水滅火6、按照如圖所示的裝置進行實驗能達到相應實驗目的的是。選項ABCD裝置目的制取并收集純凈的NH3檢驗蔗糖脫水碳化過程中有CO2生成用95%酒精制取無水乙醇制取并收集氯氣
A.AB.BC.CD.D7、下列關于應用套管實驗裝置(部分裝置未畫出)進行的實驗;下列敘述錯誤的是()
A.利用甲裝置可以制取少量HFB.利用乙裝置可以驗證Na2O2與水反應既生成氧氣,又放出熱量C.利用丙裝置驗證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,X中應放的物質是KHCO3D.利用丁裝置制取SO2,并檢驗其還原性,小試管中的試劑可為酸性KMnO4溶液8、根據下列實驗操作和現象;能得出正確結論的是。
A.AB.BC.CD.D9、下列實驗合理的是A.吸收氨氣,并防止倒吸B.證明非金屬性:Cl>C>SiC.制備并收集少量NO2氣體D.制備少量氧氣評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)10、根據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11、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小;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。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、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_______(保留三位有效數字)。
(4)20min~30min內,反應平衡時的平衡常數K=_______。14、研究CO還原NOx對環(huán)境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態(tài)。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發(fā)進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態(tài),此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達到新的平衡狀態(tài)。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
15、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)該物質最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為________。16、實驗室模擬工業(yè)生產食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關物質的熔、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)。17、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,該物質具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產生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率為___(用含m的代數式表示)。18、根據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、原理綜合題(共5題,共10分)19、過渡元素銅的配合物在物質制備;尖端技術、醫(yī)藥科學、催化反應、材料化學等領域有著廣泛的應用。請回答下列問題:
(1)科學家推測膽礬(CuSO4·5H2O)的結構示意圖可簡單表示如下圖:
用配合物的形式表示膽礬的化學式為______;的空間構型為______,其中硫原子的軌道雜化方式為______。
(2)Cu能與(SCN)2反應生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數目為______;(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,原因是______。
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變?yōu)辄S綠色,則溶液中銅元素的主要存在形式是______(寫微粒符號);向上述溶液中繼續(xù)滴加濃氨水,先有藍色沉淀生成,繼續(xù)滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{色。沉淀溶解的原因是______(用離子方程式表示)。
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,發(fā)生的化學方程式為______。20、汽車廢氣排放已成為城市大氣污染的重要來源;汽車排氣系統(tǒng)中安裝三元催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質。
反應Ⅰ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ/mol
反應Ⅱ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol
則反應Ⅱ的ΔH=_________,ΔS______0(填“>”、“<”或“=”)
(2)進一步探究上述反應Ⅱ中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系,得到圖1所示的曲線。根據圖像,控制反應II進行的合適條件:溫度為_________________,壓強為常壓(1.01MPa),選擇該壓強的原因是________________________。
(3)模擬反應Ⅰ:將一定量的CO與NO2充入裝有催化劑的注射器中進行反應。圖2是在拉伸或壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)根據圖像;回答下列問題:
①a、c、e三點c(NO2)由小到大的順序是____________________;
②e點速率:υ(正)_________υ(逆)(填“>”、“<”或“=”;下同);
③若注射器絕熱,平衡常數K(b)_________K(d)。21、目前工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇,某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應。平衡常數(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W反應焓變平衡常數溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據反應①與②可推導出K3、K1與K2之間的關系,則K3=____(用K1、K2表示);根據反應③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發(fā)進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有___(填字母序號)。
A.縮小反應容器的容積。
B.擴大反應容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據上述表格測得焓變,下列能量關系圖合理的是___。
22、我國自主知識產權的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉化為乙醇涉及反應原理:
主反應:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài))
化學吸附:H2→2H*
表面反應:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學吸附的活化能大;決定主反應的反應速率。
(1)反應2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應達到化學平衡狀態(tài)的有____。
A.CH3COOCH3的質量分數不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應的平衡常數為___________(保留2位有效數字)。
(4)其它條件相同,反應經過相同時間,乙酸甲酯的轉化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應的能量反應歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應的能量反應歷程示意圖_______。
23、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業(yè)生產中。
I.以焦炭制備水煤氣。
已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol
(1)在工業(yè)上,反應①是煤的綜合利用的一種途徑,其名稱是______。焦炭與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為_______________。
II.焦炭廢氣的再利用。
500℃時,在密閉容器中將焦炭廢氣中的CO2轉化為二甲醚;其相關反應為:
主反應:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)測得不同時間段部分物質的濃度如下表:。時間(min)
濃度(mol·L-1)010203040H21.000.680.400.300.30CH3OCH300.050.080.100.10
①10?20min內,CH3OCH3的平均反應速率v(CH3OCH3)=__________。
②在上述特定條件下,已知主反應的速率方程為v=(k為速率常數,a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反應的反應速率的是______(填字母序號)。
A.適當溫度B.分離出二甲醚C.恒壓減小D.恒容下增大c(CO2)
③提高CH3OCH3產率的關鍵的因素是選用合適的催化劑。若起始時CO2和H2的濃度比為1:3,根據以上數據計算,上述主反應的平衡常數的計算表達式K=______。
(3)對該反應實驗研究得出:在相同溫度下,CO2的轉化率等物理量隨催化劑的組成比的變化關系如圖所示。若溫度不變,催化劑中約是______時最有利于二甲瞇的合成,此時,若增大反應投料比平衡常數K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)評卷人得分四、計算題(共3題,共18分)24、(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)相同物質的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數字標號填空,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)。25、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物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現象、結論_________。26、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。
①能說明裝置中空氣已經排凈的現象是_________。
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的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質可能是Na2O;Ⅱ.白色物質可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質還可能是_________。
(5)為確定該白色物質的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現象①取少量白色物質于試管中,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氧化產物,轉移的電子數為____。
(6)在實驗(2)中還可能產生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、元素或物質推斷題(共4題,共40分)27、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數依次增大,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,結果精確到小數點后第2位)。
28、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.NaOH29、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,靜止后觀察現象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現象是________。
(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_________。30、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數依次增大,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,結果精確到小數點后第2位)。
評卷人得分六、實驗題(共4題,共32分)31、二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑;可由二苯基羥乙酮氧化制得,相關物質的物理參數;化學方程式及裝置圖(加熱和夾持裝置已略去)如下:
在反應裝置中,加入10ml冰醋酸、5.50gFeCl3固體;10ml水及少量碎瓷片;加熱至沸騰,停止加熱,待沸騰平息后加入2.12g二苯基羥乙酮,繼續(xù)加熱回流至二苯基羥乙酮完全反應。反應結束后加水煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產品析出,用70%乙醇水溶液重結晶提純,得到1.80g產品。
重結晶過程如下:
加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結晶→抽濾→洗滌→干燥。
請回答以下問題:
(1)裝置圖中儀器a的名稱是_______________,其作用是______________。
(2)加入碎瓷片的作用是________。若加熱后發(fā)現未加碎瓷片,應采取的正確方法是____________________________________________________。
(3)實驗中可采用薄層色譜跟蹤反應進程;其原理和操作與紙上層析類同,通過觀察薄層色譜展開后的斑點(在實驗條件下,只有二苯基羥乙酮和二苯基乙二酮能夠產生斑點)判斷樣品中的成分。下圖分別為加入二苯基羥乙酮后反應開始;回流15min、30min、45min和60min時,用毛細管取樣、點樣,薄層色譜展開后的斑點:
該實驗條件下加熱________后可認為反應結束。
A.15minB.30minC.45minD.60min
(4)上述重結晶過程中,____________(填步驟名稱)操作除去了不溶性雜質。
(5)在重結晶過程中,不可選用明火直接加熱,原因是_________________________。
(6)不選擇蒸餾的方法提純二苯基乙二酮粗產品的原因是______________________。
(7)本實驗的產率是_________%。(保留3位有效數字)32、(1)研究SO2的性質對改善空氣質量具有重要意義。某化學興趣小組為探究SO2的化學性質進行以下實驗;如下圖裝置(加熱及固定裝置已略去)。
①以上實驗中,體現SO2具有氧化性的實驗現象為____________,對應化學方程式為_____________________。
②D裝置的作用是__________,寫出該裝置中發(fā)生的離子方程式______________。
③A中反應開始后,試管B中始終無明顯現象?,F將試管B中溶液分成兩份,分別滴加一定量的氯水和氨水,均出現白色沉淀,任選其中一個實驗,結合離子方程式進行解釋:_____________________________________________。
(2)硫酸工廠的煙氣中含有SO2;有多種方法可實現煙氣脫硫。
①“鈉堿法”用NaOH溶液作吸收劑,向100mL0.3mol·L-1的NaOH溶液中通入標準狀況下0.448LSO2氣體,所得溶液中的溶質是_________________________________(填化學式)。
②某硫酸廠擬用含Cr2O72-的酸性廢水處理煙氣中SO2,反應后的鉻元素以Cr3+形式存在,則反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是__________________。33、某實驗小組同學設計實驗,完成了和溶液的反應,在檢驗反應后的溶液中是否存在Fe3+時發(fā)現實驗現象出乎預料,并通過實驗進行探究。實驗I:
實驗現象i.加入粉后充分振蕩;溶液變成淺藍綠色;
ii.取少量i中清液于試管中,滴加2滴1mol/L溶液,立即出現白色沉淀,溶液變?yōu)榧t色,振蕩后紅色迅速褪去;繼續(xù)滴加數滴溶液后,溶液又變?yōu)榧t色i.加入粉后充分振蕩;溶液變成淺藍綠色;
ii.取少量i中清液于試管中,滴加2滴1mol/L溶液,立即出現白色沉淀,溶液變?yōu)榧t色,振蕩后紅色迅速褪去;繼續(xù)滴加數滴溶液后,溶液又變?yōu)榧t色
已知:i.
ii.的性質與鹵素單質相似,且氧化性:
(1)和溶液反應的離子方程式是______。
(2)現象ii中溶液最終呈紅色的一種可能原因是:和生成(SCN)2,進而使清液中的氧化為設計如下實驗II進行驗證:
①認為原因被證實的現象iii是________。
②加入CuCl2溶液后反應的離子方程式是_________。
(3)有的同學認為實驗II并不嚴謹;不能證實(2)中猜想,改進的實驗III如下:
①對比實驗II,說明實驗III更加嚴謹的原因:________。
②改進后的實驗才能證實(2)中猜想,依據的上述現象是______。
(4)改變實驗I的試劑添加順序及用量,設計實驗IV:。實驗IV現象向2mL1mol/L溶液中加入1滴1mol/L溶液,再加入足量的粉充分振蕩,溶液紅色褪去,有白色沉淀生成
①實驗IV中溶液紅色褪去,不能說明反應完全。結合實驗II或III,說明理由:_______。
②實驗小組同學進行討論,設計了下列實驗方案,能夠檢測紅色褪去后的溶液是否含有的是_______(填序號)。
a.排除溶液中的后,再加入足量溶液進行檢測。
b.排除溶液中的后,再加入足量溶液進行檢測。
c.選擇一種只與反應的試劑,觀察是否出現特征現象34、某同學設計實驗驗證非金屬元素的非金屬性越強;其最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強。他設計了如圖所示裝置以驗證氮;碳、硅元素的非金屬性強弱。
該同學設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱;已知A是強酸,常溫下可與銅反應;B是塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,C中可觀察到有白色沉淀生成。
(1)寫出所選用物質的化學式:A.___B.____C.___
(2)寫出燒杯中發(fā)生反應的離子方程式:___。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯誤;
B.根據物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數的比,D錯誤;
故合理選項是B。2、C【分析】【詳解】
加熱二氧化錳與濃鹽酸生成氯氣,故A正確;用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,故B正確;濃硫酸干燥氯氣時,氣體長進短出,故C錯誤;氫氧化鈉可以吸收氯氣,故D正確。3、D【分析】【詳解】
A.溴水與乙炔會發(fā)生加成反應;A項錯誤;
B.乙醇與乙酸乙酯互溶;引入雜質,B項錯誤;
C.苯酚與溴水生成三溴苯酚;三溴苯酚溶于苯,C項錯誤;
D.水與生石灰反應生成氫氧化鈣;低溫不分解,可以蒸餾法得到乙醇,D項正確;
故選D。4、B【分析】【詳解】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中有Fe2+,但是無法證明是否有Fe3+;選項A錯誤;
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2;溶液變渾濁,說明生成了苯酚,根據強酸制弱酸的原則,得到碳酸的酸性強于苯酚,選B正確;
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液,雖然有ZnS不溶物,但是溶液中還有Na2S,加入硫酸銅溶液以后,Cu2+一定與溶液中的S2-反應得到黑色的CuS沉淀;不能證明發(fā)生了沉淀轉化,選項C錯誤;
D.向溶液中加入硝酸鋇溶液;得到白色沉淀(有很多可能),再加入鹽酸時,溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子,溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀,此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀,依然不溶,則無法證明原溶液有硫酸根離子,選項D錯誤。
【點睛】
在解決本題中選項C的類似問題時,一定要注意判斷溶液中的主要成分。當溶液混合進行反應的時候,一定是先進行大量離子之間的反應(本題就是進行大量存在的硫離子和銅離子的反應),然后再進行微量物質之間的反應。例如,向碳酸鈣和碳酸鈉的懸濁液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸鈉反應得到碳酸氫鈉,再與碳酸鈣反應得到碳酸氫鈣。5、B【分析】A、二氧化硫、二氧化氮不僅嚴重污染大氣,還會形成酸雨,二氧化碳不會形成酸雨,故A錯誤;B、在蔗糖中加入濃硫酸后出現發(fā)黑現象,由于濃硫酸使蔗糖碳化,說明濃硫酸具有脫水性,故B正確;C、灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,要確定有無鉀元素,要透過藍色的鈷玻璃觀察,不呈紫色才說明無K+,故C錯誤;D、金屬鈉著火,應立即用沙子滅火,鈉能與水反應,故D錯誤;故選B。6、C【分析】【詳解】
A.氨氣的密度比空氣??;應用向下排空氣法收集,故A錯誤;
B.蔗糖脫水碳化過程中有二氧化硫生成;二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁,故B錯誤;
C.蒸餾95%酒精制取無水乙醇;裝置正確,故C正確;
D.濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣需要加熱;故D錯誤。
綜上所述,答案為C。7、A【分析】【分析】
【詳解】
A.HF會腐蝕玻璃;不能用玻璃儀器作為制備氟化氫的裝置,故A錯誤;
B.利用乙裝置在p處放帶火星的木條,木條復燃,則可以驗證Na2O2與水反應生成氧氣,將q管放入到水中,有氣泡冒出,則證明Na2O2與水反應是放出熱量;故B正確;
C.利用丙裝置驗證KHCO3和K2CO3的熱穩(wěn)定性,Y中溫度高,X中溫度低,物質在溫度低的環(huán)境中受熱分解,溫度高的不分解,說明更加穩(wěn)定性,因此X中應放的物質是KHCO3;故C正確;
D.利用丁裝置制取SO2,生成的二氧化硫再與內管中盛裝的高錳酸鉀溶液反應,高錳酸鉀溶液褪色,則說明SO2有還原性;故D錯誤。
綜上所述,答案為A。8、C【分析】【詳解】
A.如果白色沉淀為亞硫酸鋇,則X可能為氨氣,沒有強氧化性;如果白色沉淀為硫酸鋇,X也可能為氯氣等強氧化性氣體,故A錯誤;
B.HCI不是Cl元素的最高價氧化物的水合物,所以不能根據HCl和硅酸酸性強弱判斷非金屬性強弱,故B錯誤;
C.常溫下相同濃度的鈉鹽,如果溶液pH越大,該酸的酸性越弱。常溫下,濃度均為0.1molL-1NaHCO3和CH3COONa溶液的pH,前者的pH大,則酸性CH3COO>H2CO3,故C正確;
D.Y溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO)3,產生白色沉淀,Y溶液中可能含有SO42-,也可能含有SO2,故D錯誤;
故選C。
【點睛】
判斷鹽溶液的酸堿性判斷酸性的強弱。即同溫下,相同濃度的鈉鹽溶液,如果pH越大,說明該酸的酸性越弱。9、A【分析】【分析】
A.氨氣不溶于四氯化碳;
B.比較非金屬性;應用最高價氧化物對應的水化物;
C.二氧化氮不能用排水法收集;
D.反應劇烈不能用簡易氣體發(fā)生裝置制備。
【詳解】
A.氨氣不溶于四氯化碳;氨氣與水不直接接觸,可防止倒吸,B正確;
B.比較非金屬性;應用最高價氧化物對應的水化物,且鹽酸易揮發(fā)不能排除HCl的影響,B錯誤;
C.二氧化氮易溶于水;且與水反應不能用排水法收集,C錯誤;
D.過氧化鈉與水反應劇烈;不能用簡易氣體發(fā)生裝置制備,D錯誤;
正確答案為A。二、填空題(共9題,共18分)10、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(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();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生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,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,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+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數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,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,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>③6.0×10-1011、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,分子間作用力小;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,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.bd⑦.212、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】【詳解】
(1)依據圖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K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)414、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發(fā)進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態(tài),有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減小)④.分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)15、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。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶216、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,考慮到它們溶沸點的差異,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=CH217、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率為x;根據硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產率為:【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18、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(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();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生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,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,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+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數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,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,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、原理綜合題(共5題,共10分)19、略
【分析】【詳解】
(1)根據結構示意圖可知:Cu2+與4個H2O分子的O原子形成4個配位鍵,所以Cu2+的配位體是H2O,配位數是4,用配合物的形式表示膽礬的化學式為[Cu(H2O)4]SO4·H2O;
在中S原子采用sp3雜化,形成4個σ鍵,離子中含有的價層電子對數為:4+=4,不含孤電子對,所以離子的空間結構為正四面體形;
(2)根據元素原子結構可知氣體(SCN)2的分子結構式是N≡C—S—-S—C≡N。共價單鍵都是σ鍵,共價三鍵中1個σ鍵2個π鍵,在1個(SCN)2中含有4個π鍵,則在1mol(SCN)2中含有的π鍵數目為4NA;
(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,這是由于硫氰酸分子之間只存在分子間作用力,沒有形成氫鍵,而在異硫氰酸分子之間除存在分子間作用力外,還形成了氫鍵,氫鍵的形成增加了分子之間的吸引作用,導致異硫氰酸的沸點比硫氰酸高;
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變?yōu)辄S綠色,這是由于發(fā)生如下轉化:[Cu(H2O)4]2+(aq)(藍色)+4Cl-(aq)[CuCl4]2-(aq)(黃色)+4H2O(aq),因此此時溶液中銅元素的主要存在形式是[Cu(Cl)4]2-;
向該溶液中加入氨水,首先是[Cu(Cl)4]2-電離產生的Cu2+與氨水中的電解質NH3·H2O電離產生的OH-結合產生Cu(OH)2藍色沉淀,當氨水過量時,又發(fā)生反應:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,形成了銅氨絡離子[Cu(NH3)4]2+;從而使溶液變?yōu)樯钏{色;
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,這是由于Cu被氧化產生的Cu2+與NH3結合形成絡離子[Cu(NH3)4]2+,H2O2得到電子被還原為OH-,發(fā)生反應的化學方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O?!窘馕觥竣?[Cu(H2O)4]SO4·H2O②.正四面體③.sp3雜化④.4NA⑤.異硫氰酸分子之間能形成氫鍵⑥.[Cu(Cl)4]2-⑦.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O⑧.Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O20、略
【分析】【分析】
(1)有蓋斯定律可得②-①得到反應Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=746.5kJ/mol;ΔS<0;(2)通過圖像可知,溫度越高NO的轉化率越低,則選用400K;壓強越大轉化率越高,但對設備及成本越大,故選擇1MPa為宜;(3)①氣體顏色越深,透光率越小,由小到大的順序是eac;②觀察透光率有減小的趨勢,則e點向生成NO2的方向移動,及υ(正)<υ(逆);③若注射器絕熱,反應Ⅰ為放熱反應,則溫度逐漸升高,升高溫度平衡逆向移動,K減小,則平衡常數K(b)>K(d);
【詳解】
(1)有蓋斯定律可得②-①得到反應Ⅱ,ΔH=-566.0-180.5=-746.5kJ/mol;ΔS<0;答案為:-746.5kJ/mol;ΔS<0;
(2)通過圖像可知,溫度越高NO的轉化率越低,則選用400K;壓強越大轉化率越高,但對設備及成本越大,故選擇1MPa為宜;答案為:<;400K;該壓強下NO轉化率已夠高;再加壓轉化率變化不大且成本高;
(3)①氣體顏色越深,透光率越小,由小到大的順序是eac;②觀察透光率有減小的趨勢,則e點向生成NO2的方向移動,及υ(正)<υ(逆);③若注射器絕熱,反應Ⅰ為放熱反應,則溫度逐漸升高,升高溫度平衡逆向移動,K減小,則平衡常數K(b)>K(d);答案為:eac;<;>;【解析】①.-746.5kJ·mol-1②.<③.400K④.該壓強下NO轉化率已夠高,再加壓轉化率變化不大且
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