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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年北師大版拓展型課程化學上冊月考試卷663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6題,共12分)1、相同溫度下,容積均恒為2L的甲、乙、丙3個密閉容器中發(fā)生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-197kJ·mol-l。實驗測得起始、平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表:。容器起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達到平衡時體系能量的變化SO2O2SO3ArAr甲2100放出熱量:Q1乙1.80.90.20放出熱量:Q2=78.8kJ丙1.80.90.20.1放出熱量:Q3
下列敘述正確的是A.Q1>Q3>Q2=78.8kJB.三個容器中反應的平衡常數(shù)均為K=2C.甲中反應達到平衡時,若升高溫度,則SO2的轉(zhuǎn)化率將大于50%D.若乙容器中的反應經(jīng)tmin達到平衡,則0~tmin內(nèi),v(O2)=1/5tmol/(L·min)2、設NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NAB.常溫下,2L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.2NAC.常溫下,1LpH=2的硫酸溶液中由水電離出的H+的數(shù)目為10-12NAD.常溫下,將0.1molCl2溶于水,溶液中的HClO分子數(shù)為0.1NA3、按下述實驗方法制備氣體,合理又實用的是A.鋅粒與稀硝酸反應制備H2B.加熱分解NH4Cl固體制備NH3C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2D.大理石與濃硫酸反應制備CO24、以下幾種氣體可用如圖所示裝置干燥;收集的是。
①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3
A.①③④B.②⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥5、如圖是實驗室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據(jù)反應H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取CO;則合理的裝置組合為()
A.①⑤⑧B.③⑤⑦C.②⑤⑥D(zhuǎn).③④⑧6、一同學設計了兩種由CuO→Cu的實驗方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家認為方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高;③產(chǎn)品純凈;④操作安全。其中,評價正確的是()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、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8、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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“<”)。9、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。10、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(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)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(shù)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(zhì)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(zhuǎn)化率和有分子篩膜時二氧化氮轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉(zhuǎn)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(shù);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_______。
11、某有機物的結(jié)構(gòu)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________。12、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(zhuǎn)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(zhuǎn)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_______;13、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_______________________________________________;評卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共6題,共12分)14、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(gòu)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(jié)構(gòu)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)。
15、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_______,占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。
③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學式寫作實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應該寫成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。
(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:
①的配位數(shù)是_______。
②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數(shù)式表示)。
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學式為_______。16、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(jié)構(gòu)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)。
17、硒化銅納米晶體在光電轉(zhuǎn)化中有著廣泛的應用;銅和硒等元素形成的化合物在生產(chǎn);生活中應用廣泛。
(1)銅元素位于元素周期表的___________區(qū)。
(2)易溶解于水,熔點為時升華,由此可判斷的晶體類型為___________。
(3)為深棕紅色的劇毒液體,其分子結(jié)構(gòu)中含有鍵,該分子中,原子的雜化軌道類型為___________,的空間構(gòu)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(jié)構(gòu)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)。
18、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)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)。19、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關,基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。評卷人得分四、實驗題(共2題,共18分)20、實驗室部分裝置如下圖所示;請回答下列問題:
(1)寫出圖中帶有標號儀器的名稱:a_____,b____。
(2)實驗室若用裝置B制取氧氣,則發(fā)生反應的文字表達式為_____;若用裝置A制取氧氣,則發(fā)生反應的文字表達式為______,該裝置中試管口略向下傾斜的原因是____。
(3)若用裝置F來收集氧氣,則氣體應該從_____(填“c”或“d”)端通入。21、炭粉與反應的產(chǎn)物比較復雜,某化學研究小組在實驗室中以炭粉與反應為探究對象;擬通過實驗探究反應后的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
猜想1:反應后產(chǎn)物是
猜想2:反應后產(chǎn)物是和CO
猜想3:反應后產(chǎn)物是和
猜想4:反應后產(chǎn)物是和
(1)實驗前,小組成員經(jīng)過討論認定猜想3不成立,理由是______。
(2)實驗過程:已知:濕潤的氯化鈀試紙遇CO變黑;可用于檢驗是否有CO生成,針對猜想1;2、4,設計如圖所示的實驗裝置:
根據(jù)上圖連接好實驗裝置;并檢查氣密性。
將炭粉與均勻混合裝入試管;在靠近試管口處放置一張濕潤的氯化鈀試紙。
用酒精燈微微加熱試管底部。
試管中發(fā)生劇烈反應并產(chǎn)生火花;氯化鈀試紙未變黑,澄清石灰水未變渾濁。
其中裝置B的作用是______;由此可推測猜想______不成立。若CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀該反應的化學方程式為______。
(3)結(jié)果分析討論:
試管冷卻至室溫、稱量、測得剩余固體的質(zhì)量為由此可初步確認猜想______是正確的,炭粉與反應的化學方程式為______。請你設計實驗驗證上述猜想4,完成下表中內(nèi)容。可供選擇的藥品有溶液、酚酞溶液、鹽酸等實驗方案不要求寫具體操作過程預期實驗結(jié)果和結(jié)論________________________評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共2分)22、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(jié)構(gòu)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(gòu)體的結(jié)構(gòu)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、工業(yè)流程題(共4題,共28分)23、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應結(jié)束前半個小時加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應的化學方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。24、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測定苯肼的試劑。工業(yè)上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:
(1)“反應Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進行。該反應生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為____。若要提高Cl2的利用率,可對裝置進行改進的措施為___。
(2)反應Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“濾液2”呈__(填“酸”“堿”或“中”)性。
(3)“無色氣體”為__(填化學式)。
(4)工業(yè)上為降低成本,減少對環(huán)境的污染,整個流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。
(5)H5IO6具有強氧化性,可將FeSO4氧化為H2FeO4,自身被還原為HIO3,該反應的化學方程式為___。25、已知某工業(yè)廢水中含有大量FeSO4,較多的Cu2+,極少量的Na+以及部分污泥,通過下列流程可從該廢水中回收FeSO4·7H2O晶體及金屬Cu。
(1)步驟1的主要操作是___,需用到的玻璃儀器除燒杯外還有___。
(2)固體混合物是____(填化學式)
(3)步驟3中發(fā)生反應的化學方程式為___。
(4)步驟4中涉及的操作是:蒸發(fā)濃縮、___;過濾、洗滌、干燥。
(5)火法制得的粗銅中?;煊猩倭垦趸瘉嗐~(Cu2O),氧化亞銅溶于稀硫酸溶液變藍。試寫出該反應的離子方程式___。26、某同學在實驗室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過程如下:
相關物質(zhì)性質(zhì)如下表:。物質(zhì)α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無色或淺黃色液體無色透明液體白色針狀固體無色透明液體熔、沸點/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列問題:
(1)步驟①所用裝置(夾持儀器已省略)如圖,盛放NaOH溶液的儀器名稱為_____________。
(2)步驟②中操作I是_____________,步驟③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應的化學方程式為_____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過濾、洗滌、干燥。
(5)本實驗呋喃甲酸的產(chǎn)率為_____________%(保留三位有效數(shù)字),進一步提純α-呋喃甲酸,若重結(jié)晶時加入過多的蒸餾水,則會導致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【分析】
乙、丙轉(zhuǎn)化到左邊,SO2、O2的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol,與甲中SO2、O2的物質(zhì)的量對應相等,恒溫恒容條件下,丙中Ar不影響平衡移動,故三者為完全等效平衡,平衡時SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量對應相等。
【詳解】
A.由于平衡時二氧化硫物質(zhì)的量相等,故參加反應二氧化硫的物質(zhì)的量:甲>乙=丙,故放出熱量:Q1>Q3=Q2=78.8kJ;故A錯誤;
B.甲、乙、丙三容器溫度相同,平衡常數(shù)相同,乙中平衡時放出熱量為78.8kJ,由2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-197kJ?mol-1可知,參加反應的二氧化硫為2mol×
=0.8mol,則二氧化硫濃度變化量為=0.4mol/L,SO2、O2、SO3的起始濃度分別為
=0.9mol/L、=0.45mol/L、=0.1mol/L;則:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
起始(mol/L):0.90.450.1
轉(zhuǎn)化(mol/L):0.40.20.4
平衡(mol/L):0.50.250.5
故平衡常數(shù)K==4;故B錯誤;
C.根據(jù)B中計算可知,乙中平衡時二氧化硫物質(zhì)的量為1.8mol-0.8mol=1mol,甲中參加反應二氧化硫為2mol-1mol=1mol,甲中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率×100%=50%,正反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,SO2的轉(zhuǎn)化率將小于50%;故C錯誤;
D.乙容器中的反應經(jīng)tmin達到平衡,則0~tmin內(nèi),v(O2)==mol/(L?min);故D正確;
答案:D
【點睛】
采用一邊倒的方法,從等效平衡角度分析。2、C【分析】【詳解】
A.氫氧根離子的濃度為0.1沒有說明體積,數(shù)目不確定,A項錯誤;
B.Fe3+會發(fā)生水解,數(shù)目小于0.2NA;B項錯誤;
C.1LpH=2的溶液中,水電離出氫氧根的濃度為水電離出的H+的數(shù)目等于水電離出氫氧根離子數(shù)目,為10-12NA;C項正確;
D.氯氣與水反應的方程式為為可逆反應,HClO分子數(shù)小于0.1NA;D項錯誤;
故選C。
【點睛】
注意酸堿抑制水的電離,水電離出的H+與OH-始終相等。3、C【分析】【分析】
【詳解】
A.硝酸具有強氧化性,鋅粒與稀硝酸反應不能放出H2;故不選A;
B.NH4Cl受熱分解為氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨,不能用加熱分解NH4Cl固體的方法制備NH3;故不選B;
C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉;二氧化硫、水;故選C;
D.大理石與濃硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣,硫酸鈣附著于碳酸鈣表面,碳酸鈣和硫酸隔離,反應不能持續(xù)進行,不能用碳酸鈣和硫酸反應制備CO2;故不選D;
選C。4、D【分析】【分析】
由圖示可知氣體用堿石灰來干燥;說明氣體是顯中性或堿性,不能是酸性氣體;由收集方法是向下排空氣方法說明該氣體密度比空氣小。
【詳解】
①H2密度比空氣??;且屬于中性氣體,①符合要求;
②O2密度比空氣大;且屬于中性氣體,①不符合要求;
③CO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,③不符合要求;
④SO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,④不符合要求;
⑤CH4密度比空氣??;且屬于中性氣體,⑤符合要求;
⑥NH3密度比空氣??;屬于堿性氣體,⑥符合題意;
綜上所述可知:符合要求的物質(zhì)序號是①⑤⑥;故合理選項是D。
【點睛】
堿性干燥劑只能用來干燥中性氣體或堿性氣體;酸性干燥劑只能用來干燥酸性或中性氣體;中性干燥劑理論上可以干燥酸性、堿性、中性氣體,但堿性氣體NH3不能使用中性干燥劑無水CaCl2干燥;H2S屬于酸性氣體,同時具有還原性,不能使用酸性干燥劑濃硫酸來干燥;用排空氣法收集氣體時,主要考慮氣體的密度與空氣的相對大小,密度比空氣小的使用向下排氣法,密度比空氣大的使用向上排空氣方法。5、D【分析】【分析】
根據(jù)實驗原理,制取CO,應用固體+液體氣體的裝置,即③為制氣裝置,因為CO的密度與空氣的密度相差不大,因此收集CO時,需要用排水法收集,CO2是酸性氧化物;應用堿液吸收,據(jù)此分析;
【詳解】
依據(jù)反應H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,草酸為固體,濃硫酸為液體,并且需要加熱,因此需要用固體+液體氣體的裝置,即③為制氣裝置,CO的摩爾質(zhì)量為28g·mol-1,空氣的平均摩爾質(zhì)量為29g·mol-1,即CO的密度與空氣的密度相差不大,因此采用排水法收集CO,只要除去CO2就可以,即用洗氣方法除去CO2;連接順序是③④⑧,故選項D正確;
答案選D。
【點睛】
需要根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件,選擇反應裝置,根據(jù)實驗目的和原理,設計好除雜裝置,最后不能忽略尾氣處理裝置。6、B【分析】【分析】
方案一:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,H2+CuO=Cu+H2O,反應需加熱,且H2還原CuO時需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應結(jié)束后還需通入H2至生成的Cu冷卻;否則Cu又易被氧化;
方案二:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;耗原料少;操作安全,產(chǎn)率高,但Cu中易混有Zn,以此來解答。
【詳解】
方案一中發(fā)生Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑、H2+CuO=Cu+H2O,反應需加熱,且H2還原CuO時需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應結(jié)束后還需通入H2至生成的Cu冷卻;否則Cu又易被氧化,而方案二消耗原料少,操作安全,產(chǎn)率高,則方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高、④操作安全;
故選:B。二、填空題(共7題,共14分)7、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?!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>③6.0×10-108、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)>9、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)410、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(shù)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(jù),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(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)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(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產(chǎn)物N2分離出來;降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)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(zhuǎn)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)11、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)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。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶212、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(zhuǎn)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%13、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-三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共6題,共12分)14、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(jié)構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu);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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),C原子采取sp雜化;因為NCS-結(jié)構(gòu)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(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu);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)15、略
【分析】【分析】
根據(jù)B的原子序數(shù)和電子排布規(guī)律;寫出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據(jù)氨硼烷的結(jié)構(gòu),判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對的原子;根據(jù)等電子體概念找出等電子體分子;根據(jù)題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項;根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個數(shù)判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進行晶胞的相關計算;據(jù)此解答。
(1)
B的原子序數(shù)為5,核外有5個電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級最高的是2p能級,p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。
(2)
①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對孤電子對,形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。
③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;
B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;
C.分子中與B原子相連的H呈負電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;
D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;
答案為C。
(3)
由的結(jié)構(gòu)可知,陰離子中形成3個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp2,形成4個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質(zhì)中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D
(4)
①由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,底心Na+周圍等距且最近的個數(shù)即為Na+的配位數(shù),則Na+的配位數(shù)為8;答案為8。
②由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個數(shù)為=6×+4×=4,位于頂點、面心、體心,個數(shù)為=8×+4×+1=4,該晶胞的質(zhì)量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a(chǎn)=底心Na+位于面對角線的中點,所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個數(shù)為4,Na+數(shù)目為3,Li+數(shù)目為1,所以得到的晶體的化學式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4?!窘馕觥?1)1s22s22p1;啞鈴。
(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C
(3)sp2、sp3D
(4)8Na3Li(BH4)416、略
【分析】【分析】
根據(jù)KH2PO4的構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)可知,白球8個在頂點、4個在側(cè)面上和1個在體心,則晶胞中白球個數(shù)為8×+4×+1=4,即有4個黑球4個在垂直于底面的4條棱的棱心、上下面心各1個、4個側(cè)面上各有1個,則晶胞中黑球個數(shù)為4×+2×+4×=4,即有4個K+,即晶胞中含有4個KH2PO4,1mol晶胞的質(zhì)量為m=4×(39+2×1+31+4×16)g=4×136g,1個晶胞的質(zhì)量為m=g,晶胞的體積為V=a2cpm3=a2c×10-30cm3,代入ρ===g·cm-3;答案為
②在晶胞圖上xz面為側(cè)面、yz面為正面,晶胞在x軸方向的z-y投影圖應符合圖(c)和圖(b)中的K+的相對位置,x軸方向的投影圖的正面上應為小黑球在上,2個白球在下,投影圖B符合題意;答案為B?!窘馕觥?1)和
(2)或
(3)sp3
(4)
(5)B17、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(jié)構(gòu)中含有鍵,根據(jù)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知,該分子結(jié)構(gòu)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(gòu)型為鋸齒形,故答案為:b;
(4)的立體構(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構(gòu)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:??;的立體構(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構(gòu)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(gòu)型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°18、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)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]3d104s11219、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)型是平面三角形。【解析】洪特規(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、實驗題(共2題,共18分)20、略
【分析】【分析】
實驗室制氧氣反應原理,用文字表達式可以是:高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或按反應物的狀態(tài)和反應條件選擇合理的氣體發(fā)生裝置;并按氧氣不易溶于水、密度比空氣大,選擇合理的氣體收集裝置,據(jù)此回答;
【詳解】
(1)根據(jù)儀器形狀可知,a是集氣瓶;b是試管;
(2)實驗室制備氧氣有多種方法,選用的裝置是B時,利用的是雙氧水和二氧化錳在常溫下制取氧氣,雙氧水在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣,故反應的文字表達式是:若選用發(fā)生裝置A,則可以用高錳酸鉀制取氧氣,需要在加熱的條件下、反應的文字表達式為:高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣,裝置中,試管口應塞上棉花,目的是防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導管;試管口還應略向下傾斜,其目的防止冷凝水回流到熱的試管底部炸裂試管,也可以用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物的方法制氧氣,因為在加熱及二氧化錳催化作用下,氯酸鉀發(fā)生了分解產(chǎn)生了氧氣,文字表達式為:
(3)若用F裝置收集氧氣;由于氧氣密度比空氣大則可以用向上排空氣法收集,故氧氣從c入空氣從d出。
【點睛】
本題考查的是實驗室中常見氣體的制取,根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置,根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集方法,根據(jù)反應原理書寫反應的方程式,掌握實驗室中常見氣體的制取、收集是解答關鍵?!窘馕觥考瘹馄吭嚬芨咤i酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣或防止冷凝水回流到熱的試管底部使試管炸裂c21、略
【分析】【分析】
(1)猜想3中和CO能發(fā)生反應;故不成立;
(2)過氧化鈉和炭粉加熱反應,濕潤的氯化鈀試紙沒有變黑,說明沒有CO生成,猜想2不成立,B是安全瓶,起防止倒吸的作用。用C中的石灰水檢驗是否有CO2生成。
(3)試管冷卻至室溫、稱量、測得剩余固體的質(zhì)量為和加入的過氧化鈉和炭粉的總質(zhì)量相等,說明沒有氣體生成,由此可初步確認猜想1或4是正確的,根據(jù)原子守恒,炭粉與反應不能只生成Na2CO3,還必須有Na2O生成,可寫出反應的化學方程式。設計實驗驗證上述猜想4,只需證明有Na2O即可。利用Na2O和水反應生成NaOH檢驗。
【詳解】
由于氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉;故猜想3不成立;
故答案為:氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉;
若生成二氧化碳被石灰水吸收,容易產(chǎn)生倒吸的危險,裝置B的作用是作安全瓶,防止倒吸;氯化鈀試紙未變黑,澄清石灰水未變渾濁,說明沒有CO、生成,由此可推測猜想2不成立,CO在潮濕環(huán)境中可將氯化鈀還原為黑色粉末狀的鈀CO氧化生成二氧化碳,還有HCl生成,反應方程式為:
故答案為:作安全瓶,防止倒吸;2;
剩余固體的質(zhì)量為等于反應物總質(zhì)量,說明沒有氣體生成,初步確認猜想1或4成立,根據(jù)原子守恒可知,不能只生成還有氧化鈉生成,反應方程式為:
設計實驗驗證猜想4:將反應后的物質(zhì)溶于水;再加入足量的氯化鋇溶液,滴入幾滴酚酞溶液,若溶液變紅色,說明猜想成立;
故答案為:1或4;。實驗方案不要求寫具體操作過程預期實驗結(jié)果和結(jié)論加水溶解,再加入足量的氯化鋇溶液,滴入幾滴酚酞溶液若溶液變紅色,說明猜想成立
【點睛】
(3)題的解題點為根據(jù)剩余固體的質(zhì)量為等于反應物總質(zhì)量,說明沒有氣體生成,且根據(jù)原子守恒可知,不能只生成還有氧化鈉生成,屬于實驗探究題,較好的考查學生分析推理能力、實驗設計能力,難度中等。【解析】氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉作安全瓶,防止倒吸21或4加水溶解,再加入足量的氯化鋇溶液,滴入幾滴酚酞溶液若溶液變紅色,說明猜想成立五、有機推斷題(共1題,共2分)22、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結(jié)構(gòu)簡式是根據(jù)物質(zhì)反應過程中碳鏈結(jié)構(gòu)不變,結(jié)合D分子結(jié)構(gòu)及B、C轉(zhuǎn)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(jié)合物質(zhì)性質(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhì)分子中含有醛基;
(4)根據(jù)上述推斷可知E的結(jié)構(gòu)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(gòu)體滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應,說明分子中含有-CHO;
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