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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2025年北師大新版拓展型課程化學(xué)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(xué)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、若用AG表示溶液的酸度,AG的定義為室溫下實驗室中用0.01mol.L-1的氫氧化鈉溶液滴定20.00mL0.01mol.L-1醋酸;滴定過程如圖所示,下列敘述正確的是。
A.室溫下,醋酸的電離常數(shù)約為10-5B.A點時加入氫氧化鈉溶液的體積為20.00mLC.若B點為40mL,所得溶液中:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.滴定過程中一定存在:0.01mol/L+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)2、如圖是硫元素的“價-類”二維圖;圖中箭頭表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)說法錯誤的是。
A.c、f、g分別轉(zhuǎn)化為d、e、h的反應(yīng)都可以是化合反應(yīng)B.a與c可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),且氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2C.c與過氧化鈉反應(yīng)得到的產(chǎn)物是g和O2D.b存在于火山口附近或地殼的巖層中3、用如圖所示裝置及藥品進行實驗,能達到對應(yīng)實驗?zāi)康牡氖恰?/p>
A.圖1:除去CO2氣體中混有的HClB.圖2:制備并收集SO2C.圖3:加熱熔融的純堿固體D.圖4:用海水制取蒸餾水4、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(xué)習(xí)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5、用如圖所示裝置進行氣體x的性質(zhì)實驗;得出的實驗結(jié)論正確的是。
。選項。
實驗操作。
實驗結(jié)論。
實驗結(jié)論。
制備氣體x
溶液a
溶液a
A
乙醇與濃硫酸共熱至170℃
KMnO4酸性溶液。
紫色褪去。
C2H4被氧化。
B
碳酸鈉與醋酸溶液作用。
Na2SiO3溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
H2CO3的酸性強于H2SiO3
C
雙氧水與二氧化錳作用。
KI淀粉溶液。
溶液變藍。
O2能將I-氧化為I2
D
溴乙烷與氫氧化鈉醇溶液共熱。
Br2的四氯化碳溶液。
橙紅色褪去。
C2H4與Br2發(fā)生加成反應(yīng)。
A.AB.BC.CD.D6、用下列實驗裝置完成對應(yīng)的實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.制取并收集乙炔B.比較NaHCO3、Na2CO3的熱穩(wěn)定性C.吸收多余的NH3D.實驗室中制取少量乙酸乙酯7、某同學(xué)利用鋅、氧化銅和稀硫酸制取銅,他設(shè)計了兩套方案,方案Ⅰ:利用鋅與足量稀硫酸反應(yīng)制氫氣,氫氣還原氧化銅;方案Ⅱ:氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅,然后用鋅與硫酸銅反應(yīng)制備銅。下列關(guān)于方案Ⅰ和Ⅱ的評價不正確的是()A.方案Ⅱ比方案Ⅰ操作簡便B.等質(zhì)量的鋅,相同條件下在方案Ⅰ和方案Ⅱ中制得的銅的質(zhì)量相同C.等質(zhì)量的H2SO4參加反應(yīng),方案Ⅰ制取銅的質(zhì)量比方案Ⅱ的少D.為了加快鋅與稀硫酸反應(yīng),可以在溶液中加入少量氧化銅評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應(yīng)選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應(yīng)②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應(yīng)①進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣。
b.反應(yīng)①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應(yīng)②中NaOH溶液應(yīng)過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)9、實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(xué)方程式表示)。10、如圖所示的初中化學(xué)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(yīng)的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達式為__。
(4)圖D實驗?zāi)康氖莀_。11、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(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)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(yīng)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(xué)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(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。12、根據(jù)所學(xué)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(xué)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(biāo)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6題,共12分)13、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當(dāng)前研究的課題。其催化氧化的過程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,則反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)活化能為__(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的SO2和O2,測得SO2的物質(zhì)的量變化如圖2所示:
①第5min時反應(yīng)達到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉(zhuǎn)化率為_____
②該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(精確到0.01)。14、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學(xué)方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應(yīng)l0min后測得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=___________。
②該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=___________。
③比較此時正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應(yīng)達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動。15、研究氮和碳的化合物對工業(yè)生產(chǎn)和防治污染有重要意義;回答下列問題:
I.(1)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵H-HN=NN-HE/(kJ·mol-1)436946391
合成氨反應(yīng)的活化能Ea1=254kJ·mol-1,由此計算氨分解反應(yīng)的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。
(2)利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染;其中除去NO的主要反應(yīng)如下:
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)ΔH<0某研究小組將2molNH3、3molNO和一定量的O2充入密閉容器中,在Ag2O催化劑表面發(fā)生上述反應(yīng);NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的情況如圖所示:
①溫度從420K升高到580K用時4min,則此時段內(nèi)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___________。
②在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是___________。
II.目前有一種新的循環(huán)利用方案處理航天員呼吸產(chǎn)生的CO2,是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g)ΔH<0,再電解水實現(xiàn)O2的循環(huán)利用。
(3)若要此反應(yīng)自發(fā)進行___________(填“高溫”或“低溫”)更有利。
(4)350℃時,向體積為2L的恒容密閉容器中通入8molH2和4molCO2發(fā)生以上反應(yīng),若反應(yīng)起始和平衡時溫度相同(均為350℃),測得反應(yīng)過程中壓強隨時間的變化如表所示:。時間/min0102030405060壓強6.00P05.60P05.30P05.15P05.06P05.00P05.60P0
①350℃時Bosch反應(yīng)的Kp=___________(Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數(shù);分壓=氣體的體積分數(shù)x體系總壓)
②Bosch反應(yīng)的速率方程:V正=K正·c(CO2)·c2(H2),V逆=K逆·c2(H2O)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。20min時,=____(填“>”“<”或“=”)
(5)利用銅基配合物催化劑電催化還原CO2制備碳基燃料(包括CO、烷烴和酸等)是減少CO2在大氣中累積和實現(xiàn)可再生能源有效利用的關(guān)鍵手段之一;其裝置原理如圖所示。
①電池工作過程中,陰極的電極反應(yīng)式為___________。
②每轉(zhuǎn)移2mol電子,陽極室溶液質(zhì)量減輕___________g。16、人們利用焦炭制取水煤氣的工藝已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)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(yīng)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(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)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(zhuǎn)化為二甲醚;其相關(guān)反應(yīng)為:
主反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+2H2O(g)
(2)測得不同時間段部分物質(zhì)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(nèi),CH3OCH3的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=__________。
②在上述特定條件下,已知主反應(yīng)的速率方程為v=(k為速率常數(shù),a、b、m均大于0),下列措施一定能提高主反應(yīng)的反應(yīng)速率的是______(填字母序號)。
A.適當(dāng)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(chǎn)率的關(guān)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(jù)以上數(shù)據(jù)計算,上述主反應(yīng)的平衡常數(shù)的計算表達式K=______。
(3)對該反應(yīng)實驗研究得出:在相同溫度下,CO2的轉(zhuǎn)化率等物理量隨催化劑的組成比的變化關(guān)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(yīng)投料比平衡常數(shù)K將____(填“增大”、“減小”或“不變”)17、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應(yīng),5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=_______________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。
②如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T℃下N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產(chǎn)生CO。
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,但事實上該反應(yīng)在任何溫度下都不能實現(xiàn),由此判斷該反應(yīng)的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑18、(1)科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國霾接近中性;其主要原因如圖所示:
請判斷A是__(填化學(xué)符號)。
(2)為探究本地區(qū)霧霾中的可溶性顆粒的成分;某化學(xué)研究性小組進行了實驗探究。
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SOCOSOHCONOCl-、Br-及一種常見陽離子;現(xiàn)進行如圖實驗:
請回答下列問題:
①根據(jù)上述實驗,霧霾浸取液中一定含有的離子是__,肯定沒有的離子是__。
②若氣體D遇空氣會變成紅棕色,則沉淀A中一定含有__(填化學(xué)式)。
(3)當(dāng)前頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關(guān)系。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖:
①Pt電極上發(fā)生的是___反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②寫出Pt電極的電極反應(yīng)式___。
③寫出NiO電極的電極反應(yīng)式__。評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共5分)19、鉻是由法國化學(xué)家沃克蘭于1798年在巴黎發(fā)現(xiàn)。目前鉻被廣泛應(yīng)用于冶金;化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)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(xué)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(xué)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)。
評卷人得分五、計算題(共3題,共24分)20、(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(biāo)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)。21、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(yīng)制備氮氣的離子反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)請用化學(xué)方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。22、某研究性學(xué)習(xí)小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),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(yīng)的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D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(xué)反應(yīng)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(xué)對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設(shè):
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(shè)中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)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_____。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共2題,共14分)23、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學(xué)生實驗產(chǎn)生了大量含碘廢液。某研究小組用該含碘廢液制備NaI固體,實驗流程如下:
已知:反應(yīng)②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+
回答下列問題:
(1)產(chǎn)生含碘廢液的離子方程式為____________________________________。
(2)①中I2與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程為_________________________________。
(3)③中CuI發(fā)生了_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),當(dāng)有95.5gCuI參與反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為_______________,若還原產(chǎn)物只有NO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。
(4)化合物B中含兩種元素,鐵元素與另一種元素物質(zhì)的量之比為3:8,則化合物B的化學(xué)式為____________。
(5)反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則⑤的化學(xué)方程式為_____________________________________________。24、某同學(xué)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(guān)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(yīng)的化學(xué)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(dǎo)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7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.AG的定義為AG=7,且c(H+)·c(OH-)=10-14,則c(H+)=10-3.5,A項正確;
B.根據(jù)圖像可知A點AG=0,c(OH-)=c(H+);即溶液顯中性,由于醋酸鈉水解顯堿性,所以A點加入的氫氧化鈉溶液小于20ml,B項錯誤;
C.若B點時加入氫氧化鈉溶液40ml,則此時溶液是等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和氫氧化鈉的混合液,因此根據(jù)物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH);C項錯誤;
D.根據(jù)電荷守恒可得滴定過程中有:則醋酸開始濃度為0.01mol/L,因加入了氫氧化鈉溶液,故滴定過程中醋酸分子與醋酸根加起來的濃度不等于0.01mol/L,D選項錯誤;
故選A。2、C【分析】【詳解】
A.硫的+4價氧化物;酸及鹽的轉(zhuǎn)化為+6相應(yīng)化合物都可以通過氧氣氧化;這些反應(yīng)都是化合反應(yīng),A項正確;
B.硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成硫和水:SO2+2H2S=3S+2H2O;反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,B項正確;
C.過氧化鈉具有氧化性,SO2具有還原性,SO2與過氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉;C項錯誤;
D.游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中;D項正確;
故選:C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.能與溶液反應(yīng)而損耗,應(yīng)該用飽和溶液;選項A錯誤;
B.Cu不能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生選項B錯誤;
C.瓷甘堝中含有高溫加熱純堿時發(fā)生反應(yīng):瓷坩堝被腐蝕,選項C錯誤;
D.海水中含有雜質(zhì);可采用蒸餾法使海水淡化,選項D正確。
答案選D。4、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。5、D【分析】A、乙醇易揮發(fā),加熱后產(chǎn)生的氣體中含有乙醇蒸氣也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,選項A錯誤;B、醋酸易揮發(fā),產(chǎn)生的氣體中可能含有醋酸,干擾實驗的判斷,選項B錯誤;C、氧氣可以直接排放,不必進行尾氣處理,選項C錯誤;D、溴乙烷與氫氧化鈉醇溶液共熱產(chǎn)生的乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,說明C2H4與Br2發(fā)生加成反應(yīng),選項D正確。答案選D。6、C【分析】【詳解】
A.乙炔的相對分子質(zhì)量是26;空氣的平均相對分子質(zhì)量是29,且乙炔和氧氣在常溫條件下不反應(yīng),所以乙炔應(yīng)該用向下排空氣法收集,A錯誤;
B.該裝置中加熱碳酸氫鈉的溫度高于碳酸鈉;雖然澄清石灰水變渾濁,但不能證明碳酸鈉的穩(wěn)定性比碳酸氫鈉強,B錯誤;
C.氨氣極易溶于水和酸性溶液;不溶于四氯化碳,氨氣通入四氯化碳中,因不溶解而逸出,被上層的稀硫酸吸收,達到了既能吸收氨氣又不倒吸的實驗?zāi)康?,C正確;
D.導(dǎo)氣管伸入NaOH溶液中;一方面會導(dǎo)致乙酸乙酯的水解,另一方面會產(chǎn)生倒吸,D錯誤。
故選C。7、B【分析】【分析】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應(yīng);
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應(yīng)時;部分氫氣不參與反應(yīng);
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應(yīng);I中生成的氫氣不能完全參加反應(yīng);
D.原電池能加快負極材料參加反應(yīng)。
【詳解】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應(yīng);所以造成原料和能源的浪費,且操作方案II比方案I操作簡便,A項正確,不符合題意;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應(yīng)時;部分氫氣不參與反應(yīng),所以等質(zhì)量的鋅,相同條件下方案I和方案II中制得的質(zhì)量不同,B項錯誤,符合題意;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應(yīng),I中生成的氫氣不能完全參加反應(yīng),所以等質(zhì)量的H2SO4參加反應(yīng);方案I制取銅的質(zhì)量比方案II的少,C項正確,不符合題意;
D.鋅置換出Cu;Zn;Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池,原電池能加快負極材料參加反應(yīng),所以為了加快鋅與稀硫酸的反應(yīng),可以在溶液中加入少量的CuO,D項正確,不符合題意;
答案選B。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器①中發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應(yīng)器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應(yīng)的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應(yīng)②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應(yīng)①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。【解析】a2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應(yīng)活化能更大9、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng),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(yīng),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(zhì)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(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),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(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH210、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?。?/p>
【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?zāi)康氖球炞C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11、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)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(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)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(yīng)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(fù)2-3次;
⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)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(fù)2-3次12、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(dǎo)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(dǎo)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>③6.0×10-10三、原理綜合題(共6題,共12分)13、略
【分析】【詳解】
(1)①I+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),根據(jù)圖示可知該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為(E4-E3)kJ/mol;
③總反應(yīng)速率一般由慢反應(yīng)決定。反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)發(fā)生消耗的能量就越高,反應(yīng)就越不容易發(fā)生,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率就越慢。從圖1中分析可知反應(yīng)I的活化能遠大于反應(yīng)II的活化能,則說明決定V2O5催化氧化SO2的反應(yīng)速率的是反應(yīng)I;
(2)①根據(jù)圖示可知:從反應(yīng)開始至5min達到平衡時△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根據(jù)方程式可知:每有2molSO2反應(yīng),就會同時消耗1molO2,反應(yīng)產(chǎn)生2molSO3,若消耗0.2molSO2,則同時消耗0.1molO2,產(chǎn)生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反應(yīng)開始時充入SO2、O2的物質(zhì)的量相等,則O2的轉(zhuǎn)化率為=25%;
②反應(yīng)達到平衡時,各種氣體的濃度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,則該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6714、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比,則反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=
②根據(jù)方程式可知:反應(yīng)產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說明反應(yīng)未達到平衡,反應(yīng)正向進行,因此v正>v逆;
④反應(yīng)達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,反應(yīng)混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴大,使反應(yīng)體系的壓強減小,減小壓強,化學(xué)平衡逆向移動?!窘馕觥?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)的又所以
(2)①420K時NO的轉(zhuǎn)化率為2%,此時消耗的580K時NO的轉(zhuǎn)化率為59%,此時消耗的此時間段內(nèi)NO的變化量為1.77mol-0.06mol=1.71mol,容積的體積為2L,反應(yīng)速率為
根據(jù)圖像可知,在有氧條件下,溫度580K之后NO生成N2的轉(zhuǎn)化率降低,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向進行,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低,也可能是溫度升高發(fā)生了副反應(yīng)4NH3+7O2=4NO2+6H2O或催化劑活性降低;都有可能導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率降低;
(3)該反應(yīng)的根據(jù)知;該反應(yīng)在低溫條件下進行;
(4)①結(jié)合三段式計算平衡狀態(tài)氣體的物質(zhì)的量;設(shè)達到平衡狀態(tài)消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為x;
氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比,解得x=2mol,則平衡時n(CO2)=2mol,n(H2)=4mol,P=5.00P0,CO2%=20%,H2%=40%,H2O%=40%,
②30min時,圖表數(shù)據(jù)表明反應(yīng)正向進行,則有所以
(5)電池工作中,陰極上CO2得到電子被還原,結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為HCOOH,電極反應(yīng)是為Pt電極上H2O轉(zhuǎn)化為O2,發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極,電極反應(yīng)為陽極室質(zhì)量減輕是因為釋放出氧氣,O2-4e-,所以轉(zhuǎn)移2mol電子,生成的O2為0.5mol,即為8g【解析】300平衡逆向進行低溫>8g16、略
【分析】【詳解】
(1)在工業(yè)上反應(yīng)①是煤的綜合利用的一種途徑;其名稱是煤的氣化;
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+130.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+40.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將方程式①-②,整理可得C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol;
(2)①在10-20min內(nèi),CH3OCH3的平均反虛速率v(CH3OCH3)==0.003mol/(L·min);
②A.適當(dāng)溫度是升高溫度還是降低溫度不明確;所以其速率不一定是增大,A錯誤;
B.分離出二甲醚;根據(jù)速率方程式可知,主反應(yīng)速率增大,B正確;
C.恒壓下減小不能確定速率變化,C錯誤;
D.恒容條件下增大CO2的濃度;根據(jù)主反應(yīng)速率公式可知,主反應(yīng)速率加快,D正確;
故合理選項是BD;
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:消耗的c(H2)總=(1.0-0.3)mol/L=0.7mol/L,可逆主反應(yīng)中2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)產(chǎn)生CH3OCH3(g)的濃度為0.10mol//L,則同時必然會產(chǎn)生0.3mol/LH2O(g),消耗0.2mol/LCO2和0.6mol/L的H2,則副反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)消耗H2的濃度是0.7mol/L-0.6mol/L=0.1mol/L,同時消耗CO2(g)mol/L,產(chǎn)生CH3OH(g)mol/L,產(chǎn)生H2O(g)mol/L,則平衡時各種氣體的濃度c(CH3OCH3)=0.10mol/L,c(H2)=0.30mol/L,c(CO2)==0.1mol/L,c(H2O)=(0.3+)mol/L=mol/L,故該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(3)溫度不變,二甲醚的選擇性的縱坐標(biāo)最大時最有利于二甲醚的合成,根據(jù)圖示可知:二甲醚選擇性最好時約是2;
溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,則增大反應(yīng)投料比平衡常數(shù)K將不變?!窘馕觥棵旱臍饣疌(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ/mol0.003mol/(L?min)BD2不變17、略
【分析】【詳解】
I.(1)①已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律,將②-①×整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1
(2)洗滌含SO2的煙氣,使SO2與洗滌劑發(fā)生反應(yīng)。
A.NaHSO3與SO2不能反應(yīng);不能作洗滌劑,A不符合題意;
B.由于亞硫酸的酸性比碳酸強,所以NaHCO3與SO2能反應(yīng),產(chǎn)生Na2SO3或NaHSO3及CO2;因此能作洗滌劑,B符合題意;
C.由于鹽酸的酸性比亞硫酸的酸強,所以BaCl2與SO2不能反應(yīng);不能作洗滌劑,C不符合題意;
D.FeCl3與SO2、H2O發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生FeCl2、HCl、H2SO4;因此可以作洗滌劑,D符合題意;
故合理選項是BD;
II.(3)根據(jù)方程式N2(g)+O2(g)?2NO(g),每反應(yīng)消耗1molN2、1molO2就會產(chǎn)生2molNO,則5min后達平衡,測得NO為1mol,則消耗N2為0.5mol,消耗O2為0.5mol,用N2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(N2)==0.05mol/(L·min);此時各種氣體的濃度分別是c(N2)=mol/L,c(O2)=mol/L,c(NO)=mol,則此時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
②由曲線改變可知:改變外界條件后反應(yīng)速率加快,達到平衡所需時間縮短,且化學(xué)平衡正向移動,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng),則改變的條件可能是升溫或增大O2的濃度;
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,該反應(yīng)反應(yīng)后氣體混亂程度減小,△S<0,若使該反應(yīng)在任何溫度下都不能實現(xiàn),則ΔG>0,ΔG=ΔH-T△S>0,由此判斷該反應(yīng)的ΔH>0;
(5)反應(yīng)2CO(g)2CO2(g)+N2(g)在570K時的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率,就應(yīng)該加快化學(xué)反應(yīng)速率,由于該條件下化學(xué)平衡常數(shù)已經(jīng)很大,在影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中,采用升高溫度或增大壓強,就需消耗較高的能量和動力,對設(shè)備的材料承受的壓力要求也高,投入大大增加,一般不采用;而催化劑能夠成千上萬倍的加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達到平衡所需要的時間,因此在實際操作中最可行的措施是使用高效催化劑,故合理選項是C?!窘馕觥緾(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1BD0.05mol/(L·min)或0.57升溫或增大O2的濃度>C18、略
【分析】【分析】
①向霧耀顆粒浸取液中加入濃NaOH溶液后產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,說明原溶液中含有NH向霧羅顆粒漫取液中加入足量BaCl2溶液,得到溶液A和沉淀A,在溶液A中加入NaOH溶液有白色沉淀生成,說明原溶液中含有HCOHCO和OH-反應(yīng)生成COCO與Ba2+反應(yīng)生成BaCO3沉淀,向溶液B中加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀,說明溶液中一定無Br-;氣體D遇空氣會變成紅棕色,說明D為NO,沉淀A中一定含有BaSO3;能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO,以此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)原子守恒可知A的化學(xué)式為SO故答案:SO
(2)①根據(jù)上述分析可知:霧霾浸取液中加入NaOH后,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,說明一定含有NH離子;霧霾浸取液中加入BaCl2后,產(chǎn)生溶液A,在加入NaOH溶液,產(chǎn)生溶液B和白色沉淀B,說明溶液中含有HCO向霧羅顆粒漫取液中加入足量BaCl2溶液,得到溶液A和沉淀A,在溶液A中加入NaOH溶液有白色沉淀生成,說明原溶液中含有HCOHCO和OH-反應(yīng)生成COCO與Ba2+反應(yīng)生成BaCO3沉淀,向溶液B中加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀,說明溶液中一定無Br-;故答案:NHHCOBr-。
②氣體D遇空氣會變成紅棕色,說明D為NO,沉淀A中一定含有BaSO3,能與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO;故答案:BaSO3。
(3)①圖丙所示裝置中無電源,故該裝置為原電池,原電池中陰離子移向負極,根據(jù)圖中O2-的遷移方向可知,NiO電極作負極,Pt電極作正極;Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng);故答案:還原。
②該原電池電解質(zhì)為固體電解質(zhì),高溫下允許O2-通過,所以Pt電極(正極)的電極反應(yīng)式為O2+4e-=-2O2-,故答案:O2+4e-=2O2-。
③根據(jù)題意可知電池的總反應(yīng)式為2NO+O2=2NO2,NiO電極(負極}的電極反應(yīng)式等于總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式,所以其電極反應(yīng)式為:2NO-4e-+2O2-=2NO2,故答案:2NO-4e-+2O2-=2NO2?!窘馕觥竣?SO②.NHHCO③.Br-④.BaSO3⑤.還原⑥.O2+4e-=2O2-⑦.2NO-4e-+2O2-=2NO2四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共5分)19、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(xué)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(guān)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)也相等的微粒互為等電子體,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)五、計算題(共3題,共24分)20、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(yīng),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(yīng)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(jié)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++7H2O6.0×10-821、略
【分析】【分析】
裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(yīng)(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(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng),因此在反應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成氮氣,該反應(yīng)為歸中反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應(yīng)方程式:2NH4++
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