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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年新世紀(jì)版拓展型課程化學(xué)下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8題,共16分)1、根據(jù)圖中相關(guān)信息;判斷下列說法不正確的是。
。NaCl的晶胞。
由E原子和F原子形成的氣態(tài)團(tuán)簇分子模型。
Zn的晶胞。
KO2的晶胞。
A.在NaCl晶體中,距離Na+最近的Cl-形成正八面體B.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4C.鋅晶體配位數(shù)為8D.KO2晶體中每個K+周圍有6個緊鄰的O每個周圍有6個緊鄰的K+2、在一支試管中加入少量氯化鈷晶體,再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解,然后滴加水至溶液呈紫色為止。溶液中存在如下平衡:(aq)(粉紅色)+4Cl-(aq)(aq)(藍(lán)色)+6H2O(l)?H,下列說法不正確的是A.向溶液中加入適量的稀硫酸,平衡正向移動,溶液為藍(lán)色B.將試管放入熱水水中,溶液變成粉紅色,則:?H<0C.當(dāng)溶液中v正[()]=v逆()時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=3、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(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-197kJ·mol-l。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:。容器起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)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(yīng)的平衡常數(shù)均為K=2C.甲中反應(yīng)達(dá)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(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到平衡,則0~tmin內(nèi),v(O2)=1/5tmol/(L·min)4、以下實驗現(xiàn)象判斷正確的是。
。
A
B
C
D
操作。
將盛滿NO2的試管倒扣在水槽中。
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液。
加熱碳酸鈉固體。
將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中。
現(xiàn)象。
液面上升;但溶液未充滿整個試管。
生成紅色沉淀。
生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體。
有紅色固體析出。
A.AB.BC.CD.D5、利用圖1所示裝置(箭頭表示氣體或液體流向)可實現(xiàn)的實驗是。
A.瓶內(nèi)裝滿水用排水法收集H2B.瓶內(nèi)裝滿水用排水法測定O2的體積C.瓶內(nèi)裝飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl雜質(zhì)D.瓶內(nèi)裝NaOH溶液除去Cl2中的HCl雜質(zhì)6、下列實驗設(shè)計合理的是()
。
A.可除去水中溶解的食鹽。
B.探究呼出氣體與空氣中二氧化碳的含量不同。
C.探究分子不斷運動。
D.用木炭測定空氣中氧氣含量。
A.AB.BC.CD.D7、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8、下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是()
。
實驗操作。
實驗現(xiàn)象。
A
向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸。
有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;溶液變渾濁。
B
在表面皿中加入少量膽礬;再加入3mL濃硫酸,攪拌。
固體由藍(lán)色變白色。
C
用同一針筒先后抽取80mL氯氣;20mL水;振蕩。
氣體完全溶解;溶液變?yōu)辄S綠色。
D
向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;再滴加雙氧水。
產(chǎn)生白色沉淀。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)9、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標(biāo)a表示滴定百分?jǐn)?shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。
A.常溫下,酸性:B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當(dāng)時,溶液中D.初始濃度10、某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。
a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液
A.AB.BC.CD.D11、“探究與創(chuàng)新能力”是化學(xué)的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達(dá)到預(yù)期“實驗?zāi)康摹钡氖?。選項實驗?zāi)康牟僮骰颥F(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應(yīng)向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)12、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(yīng),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)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(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=_______。13、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(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(fù)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(qiáng)。
(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)此判斷和的鍵角大小:________(填“>”或“<”)。14、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(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)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(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)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。15、研究CO還原NOx對環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)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(jìn)行反應(yīng)Ⅰ;若壓強(qiáng)不變,能說明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)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(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)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(guān))。
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(yīng)Ⅲ,在tl時刻達(dá)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(dá)到新的平衡狀態(tài)。請在圖中補(bǔ)充畫出t2-t3-t4時段,正反應(yīng)速率的變化曲線_______。
16、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(jī)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)。17、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(dá)式為__。
(4)圖D實驗?zāi)康氖莀_。18、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(qiáng)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(jī)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(jìn)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)。評卷人得分四、實驗題(共1題,共10分)19、Mn2O3是一種重要的工業(yè)原料,在電磁和有機(jī)合成等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。某學(xué)習(xí)小組在實驗室用CH4還原MnO2制備Mn2O3;并測定產(chǎn)品純度。請回答下列問題:
Ⅰ.制備(實驗裝置如圖所示)
已知:Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。
(1)儀器a的名稱為______________________
(2)連接好實驗裝置,檢驗裝置的氣密性并加入相應(yīng)試劑。向燒瓶中滴加稀醋酸之后,在點燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是____
(3)儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______
Ⅱ.測定產(chǎn)品中Mn2O3的純度(只考慮產(chǎn)品中混有少量未參與反應(yīng)的MnO2)
ⅰ.實驗結(jié)束后,取儀器b中所得固體7.19g,加入足量硫酸酸化的KI溶液,使固體中錳元素全部轉(zhuǎn)化為Mn2+;(步驟ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Mn2O3+2I-+6H+==2Mn2++I2+3H2OMnO2+2I-+4H+==Mn2++I2+2H2O)
ⅱ.將所得溶液稀釋至500mL;
ⅲ.取25.00mL稀釋后的溶液,滴加幾滴淀粉溶液,用0.200mol?L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點時,消耗25.00mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。
(已知:I2+2Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)
(4)滴定終點的標(biāo)志是__________________________
(5)所取固體中Mn2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________(計算結(jié)果精確到0.1%)
(6)下列操作使測定結(jié)果偏高的是______________
A.滴定前平視,滴定終點俯視讀數(shù)
B.盛放Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗。
C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡評卷人得分五、計算題(共3題,共9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(rèn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(rèn)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、原理綜合題(共4題,共28分)23、過渡元素銅的配合物在物質(zhì)制備;尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)、催化反應(yīng)、材料化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)科學(xué)家推測膽礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)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(xué)式為______;的空間構(gòu)型為______,其中硫原子的軌道雜化方式為______。
(2)Cu能與(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為______;(SCN)2對應(yīng)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(lán)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(lán)色沉淀生成,繼續(xù)滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{(lán)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(yīng),但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),發(fā)生的化學(xué)方程式為______。24、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(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。
反應(yīng)Ⅰ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ/mol
反應(yīng)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(yīng)Ⅱ的ΔH=_________,ΔS______0(填“>”、“<”或“=”)
(2)進(jìn)一步探究上述反應(yīng)Ⅱ中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系,得到圖1所示的曲線。根據(jù)圖像,控制反應(yīng)II進(jìn)行的合適條件:溫度為_________________,壓強(qiáng)為常壓(1.01MPa),選擇該壓強(qiáng)的原因是________________________。
(3)模擬反應(yīng)Ⅰ:將一定量的CO與NO2充入裝有催化劑的注射器中進(jìn)行反應(yīng)。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(jù)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(shù)K(b)_________K(d)。25、2019年10月27日;國際清潔能源會議(ICCE2019)在北京開幕,碳化學(xué)成為這次會議的重要議程。甲醇;甲醛(HCHO)等碳化合物在化工、醫(yī)藥、能源等方面都有廣泛的應(yīng)用。
(1)甲醇脫氫法可制備甲醛(反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣態(tài));反應(yīng)生成1molHCHO過程中能量變化如圖1。
已知:
則反應(yīng)_______
(2)氧化劑可處理甲醛污染,結(jié)合圖2分析春季(水溫約為15℃)應(yīng)急處理被甲醛污染的水源應(yīng)選擇的試劑_______(填化學(xué)式)。
(3)納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)?H=akJ?mol-1。
①按投料比將H2與CO充入VL恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測定CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖3所示。則a=_______(填“>”或“<”)0;壓強(qiáng)由小到大的關(guān)系是_______。
②在溫度為T1℃,向某恒容密閉容器中充入H2和CO發(fā)生上述反應(yīng),起始時達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為圖3中的M點對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,則在該溫度下,對應(yīng)的N點的平衡常數(shù)為_______(保留3位有效數(shù)字)。
(4)工業(yè)上利用CH4(混有CO和H2)與水蒸氣在一定條件下制取H2:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)?H=+203kJ?mol-1.該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率表達(dá)式為為速率常數(shù),在某溫度下測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示:。CO濃度()H2濃度()逆反應(yīng)速率()0.1c18.0c2c116.0c20.156.75
由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=_______,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)K=_______
(5)科研人員設(shè)計了甲烷燃料電池并用于電解。如圖所示,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3與ZrO2的固體,可在高溫下傳導(dǎo)O2-。
①C極的Pt為_______極(選填“陽”或“陰”)。
②該電池工作時負(fù)極反應(yīng)方程式為_______。
③用該電池電解飽和食鹽水,一段時間后收集到標(biāo)況下氣體總體積為112mL,則電解后所得溶液在25℃時pH=_______(假設(shè)電解前后NaCl溶液的體積均為500mL)。26、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(dá)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(qiáng)C.使用高效催化劑參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.在氯化鈉晶體中,的配位數(shù)均為6,則距離最近的6個形成正八面體;故A正確;
B.分子晶體的構(gòu)成為分子,每個分子為1個整體,所以該分子的化學(xué)式為E4F4或F4E4;故B正確;
C.鋅晶體的配位數(shù)為12;故C錯;
D.由KO2的晶胞圖示可知,KO2晶體中每個K+周圍有6個緊鄰的O每個周圍有6個緊鄰的K+;故D正確;
答案選C。2、A【分析】【詳解】
A.稀硫酸與溶液中的粒子均不反應(yīng);平衡不移動,A項錯誤;
B.溫度升高,平衡逆移,根據(jù)勒夏特列原理可得出正反應(yīng)為放熱反應(yīng),?H<0;B項正確;
C.正反應(yīng)減少的速率等于逆反應(yīng)減少的速率;正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,C項正確。
D.水溶液中計算平衡常數(shù),水的濃度以1計,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=D項正確;
故選A。3、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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)二氧化硫為2mol-1mol=1mol,甲中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率×100%=50%,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)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(yīng)經(jīng)tmin達(dá)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。4、A【分析】A、NO2氣體為紅棕色,二氧化氮氣體易與水反應(yīng)生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO為無色,所以氣體顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色,氣體體積減少,試管內(nèi)的液面會逐漸上升,但溶液未充滿整個試管,故A正確;B、向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血紅色,沒有沉淀,故B錯誤;C、加熱碳酸鈉固體不能生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體,故C錯誤;D、將綠豆粒大小的鈉投入硫酸銅溶液中,金屬鈉和鹽溶液反應(yīng)先是和溶液中的水反應(yīng),不會和鹽之間發(fā)生置換反應(yīng),故D錯誤。故選A。5、C【分析】【詳解】
A.氫氣不溶于水,排水法收集時短導(dǎo)管進(jìn)氣,與進(jìn)氣方向不同,故A錯誤;
B.短導(dǎo)管進(jìn)氣可排出水;圖中進(jìn)氣方向不能測定氧氣的體積,故B錯誤;
C.飽和NaHCO3溶液與CO2不反應(yīng);與HCl反應(yīng)生成二氧化碳,圖中導(dǎo)管長進(jìn)短出;洗氣可分離,故C正確;
D.二者均與NaOH反應(yīng),不能除雜,應(yīng)選飽和食鹽水,故C錯誤;
故答案:C。6、C【分析】【詳解】
A.食鹽可溶于水;不能用過濾法除去水中溶解的食鹽,故A錯誤;
B.呼出的氣體中除含有少量的氧氣外;還含有二氧化碳;水蒸氣等混合氣體,燃燒的木條伸入呼出的氣體中,木條熄滅,不能證明一定是二氧化碳濃度升高,故B錯誤;
C.氨水易揮發(fā);氨氣由Y形管右側(cè)運動到左側(cè),左側(cè)溶液堿性增強(qiáng),酚酞變紅,故C正確;
D.木炭燃燒消耗氧氣;生成二氧化碳;氣體體積不變,燒杯中的水不能進(jìn)入左側(cè)集氣瓶,所以不能用木炭測定空氣中氧氣含量,故D錯誤;
故答案選C。7、A【分析】【分析】
A.氨氣不溶于四氯化碳;
B.比較非金屬性;應(yīng)用最高價氧化物對應(yīng)的水化物;
C.二氧化氮不能用排水法收集;
D.反應(yīng)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(yīng)用最高價氧化物對應(yīng)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(yīng)不能用排水法收集,C錯誤;
D.過氧化鈉與水反應(yīng)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。8、C【分析】【詳解】
A.硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸;生成有刺激性氣味的二氧化硫氣體;單質(zhì)硫、氯化鈉和水,單質(zhì)硫微溶于水,所以溶液變渾濁,故A正確;
B.濃硫酸具有吸水性;膽礬遇到濃硫酸失去結(jié)晶水,藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨勰?,故B正確;
C.用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水,振蕩,氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O?H++Cl?+HClO,1體積水可溶解2體積Cl2;所以氣體不能完全溶解,故C錯誤;
D.向二氧化硫水溶液中滴加氯化鋇溶液;無現(xiàn)象,再滴加雙氧水,二氧化硫被氧化成硫酸,硫酸與氯化鋇生成白色的硫酸鋇沉淀,故D正確;
答案選C。
【點睛】
根據(jù)具體的反應(yīng)判斷實驗現(xiàn)象,一定需要弄清實驗原理。二、多選題(共3題,共6分)9、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;
C.當(dāng)時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。10、AC【分析】【詳解】
A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應(yīng),析出晶體;A符合題意;
B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應(yīng)生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應(yīng)生成與飽和溶液反應(yīng)生成晶體;C符合題意;
D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。11、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;
B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應(yīng),故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應(yīng);產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應(yīng);所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;
故答案:AC。三、填空題(共7題,共14分)12、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(yīng)的化學(xué)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(qiáng)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(kuò)大容器體積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)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(yīng)的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴(kuò)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(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
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(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴(kuò)大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)413、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(fù)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(dǎo)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(qiáng),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(qiáng)的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),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(qiáng)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,故和的鍵角大小:>【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(qiáng)溶解能力。
(5)>14、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向為體積增大的反應(yīng),降低壓強(qiáng),平衡會向正反應(yīng)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(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進(jìn)行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)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(qiáng)為≈7.51kPa,H2S的起始壓強(qiáng)為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.915、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應(yīng)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(qiáng)均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大,此時壓強(qiáng)是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時;反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)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(yīng)速率增大,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達(dá)到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向進(jìn)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(jìn)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(qiáng)瞬間增大為原來壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數(shù)減?。?分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標(biāo)為16,t3時刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)16、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=CH217、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小;
【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(dá)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18、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次四、實驗題(共1題,共10分)19、略
【分析】【分析】
(1)儀器名稱為球形干燥管;
(2)在點燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是檢驗氣體純度避免加熱過程中發(fā)生爆炸;
(3)CH4還原MnO2制備Mn2O3,儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)是甲烷和二氧化錳反應(yīng)生成二氧化碳水和Mn2O3;
(4)碘遇到淀粉變藍(lán)色;據(jù)此分析判斷反應(yīng)終點;
(5)由得失電子守恒可知2n(Na2S2O3)=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),結(jié)合反應(yīng)的定量關(guān)系計算碘單質(zhì)物質(zhì)的量,設(shè)b中所得固體7.19g中Mn2O3物質(zhì)的量為x,MnO2物質(zhì)的量為y;列式計算得到;
(6)A.滴定前平視;滴定終點俯視讀數(shù),讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏低;
B.盛放Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗;消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大;
C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長;碘離子被空氣中氧氣氧化,消耗錳氧化物偏低;
D.滴定前正常;滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積讀取偏低。
【詳解】
(1)儀器a的名稱為:球形干燥管;故答案為:球形干燥管;
(2)連接好實驗裝置;檢驗裝置的氣密性并加入相應(yīng)試劑。向燒瓶中滴加稀醋酸之后,在點燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是:在裝置出口處收集氣體驗純,故答案為:在裝置出口處收集氣體驗純;
(3)CH4還原MnO2制備Mn2O3,儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)是甲烷和二氧化錳反應(yīng)生成二氧化碳水和Mn2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式:故答案為:
(4)取25.00mL稀釋后的溶液,滴加幾滴淀粉溶液,用0.200mol?L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點時,消耗25.00mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴定終點的標(biāo)志是:最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入;溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色;
故答案為:最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入;溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色;
(5)設(shè)b中所得固體7.19g中Mn2O3物質(zhì)的量為x,MnO2物質(zhì)的量為y則158x+87y=7.19,由得失電子守恒可知2n(Na2S2O3)=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),Na2S2O3物質(zhì)的量為稀釋20倍后,則x+y=0.05,解得x=0.04mol;y=0.01mol,所取固體中Mn2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%=87.9%;
故答案為:87.9%;
(6)A.滴定前平視,滴定終點俯視讀數(shù),讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小,測定碘單質(zhì)物質(zhì)的量偏低,計算得到Mn2O3的合理偏高;故A正確;
B.盛放Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測定碘單質(zhì)物質(zhì)的量偏高,計算得到Mn2O3的合理偏低;故B錯誤;
C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長;碘離子被空氣中氧氣氧化,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,計算消耗氧化物的量減少,結(jié)果偏低,故C錯誤;
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積讀取偏低,待測液中碘單質(zhì)外電路偏低,計算得到Mn2O3的合理偏高;故D正確;
故答案為:AD?!窘馕觥壳蛐胃稍锕茉谘b置出口處收集氣體驗純最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色87.9%AD五、計算題(共3題,共9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(qiáng)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(dá)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(qiáng)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(qiáng),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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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++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(jìn)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(jìn)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);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(yīng)生成氮化鎂,化學(xué)方程式為:N2+3MgMg3N2,故答案為:N2+3MgMg3N2;
(5)由氮化鎂和水反應(yīng)的化學(xué)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(lán)),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(yīng)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(lán)),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(yīng)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?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵,試題意在考查化學(xué)實驗基本操作、常用化學(xué)儀器及使用方法以及化學(xué)物質(zhì)的分析檢驗的能力?!窘馕觥糠忠郝┒?NH4++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(lán)),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(yīng)的鎂。22、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置為固體和液體反應(yīng)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(yīng),其離子反應(yīng)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(yīng),生成過氧化鈉,其化學(xué)反應(yīng)方程式為:
(3)可以與氧氣;二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng);所以用干燥的沙土滅火;
(4)鈉在二氧化碳中燃燒;該反應(yīng)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(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀;氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應(yīng)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(xué)方程式為:反應(yīng)前后鈉元素從0價變?yōu)?1,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),鈉作還原劑,碳酸鈉是氧化產(chǎn)物,每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA;
(6)可與生成的反應(yīng)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澄清石灰水變渾濁2Na+O2Na2O2CNa2O和Na2CO3Ⅱ4Na+3CO22Na2CO3+C2NACO點燃六、原理綜合題(共4題,共28分)23、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)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(shù)是4,用配合物的形式表示膽礬的化學(xué)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(shù)為:4+=4,不含孤電子對,所以離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形;
(2)根據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)可知氣體(SCN)2的分子結(jié)構(gòu)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(shù)目為4NA;
(SCN)2對應(yīng)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(dǎo)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(lán)色變?yōu)辄S綠色,這是由于發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:[Cu(H2O)4]2+(aq)(藍(lán)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(chǎn)生的Cu2+與氨水中的電解質(zhì)NH3·H2O電離產(chǎn)生的OH-結(jié)合產(chǎn)生Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過量時,又發(fā)生反應(yīng):Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,形成了銅氨絡(luò)離子[Cu(NH3)4]2+;從而使溶液變?yōu)樯钏{(lán)色;
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應(yīng),但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),這是由于Cu被氧化產(chǎn)生的Cu2+與NH3結(jié)合形成絡(luò)離子[Cu(NH3)4]2+,H2O2得到電子被還原為OH-,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu
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