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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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年岳麓版拓展型課程化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、氣體A、B分別為0.6mol和0.5mol,在0.4L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A+BaC+2D,經(jīng)5min后,此時(shí)氣體C為0.2mol;又知在此反應(yīng)時(shí)間內(nèi),D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min),下面的結(jié)論正確的是A.此時(shí),反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量為1molB.B的轉(zhuǎn)化率20%C.A的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min)D.a值為32、某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴;設(shè)計(jì)的流程如圖所示:
下列說法錯(cuò)誤的是A.提取溴包括濃縮、氧化、提取B.步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴的強(qiáng)C.步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SOD.步驟2利用的原理是液溴的揮發(fā)性(或低沸點(diǎn)性)3、下列氣體不可用排水法來收集的氣體是A.NOB.NO2C.H2D.CH44、用如圖所示裝置及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?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5、某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中生成的CaSO4,與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程:
下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.將濾液蒸干,即可提取產(chǎn)品(NH4)2SO4B.通入足量氨氣使懸濁液呈堿性有利于CO2的吸收C.副產(chǎn)品是生石灰,X是CO2,其中CO2可循環(huán)利用D.沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)為CaSO4+CO2+2NH3+H2OCaCO3↓+(NH4)2SO4,6、為確定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱;某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,下列有關(guān)敘述正確的是()
A.HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次增強(qiáng)B.A中錐形瓶中生成CO2氣體C.B中裝飽和Na2CO3溶液,用于除去A中揮發(fā)出的HCl氣體D.C中裝Na2SiO3溶液,預(yù)期現(xiàn)象是先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解7、下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是()
。
實(shí)驗(yàn)操作。
實(shí)驗(yàn)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.D8、某小組利用下面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);②;③中溶液均足量,操作和現(xiàn)象如下表。
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+C.實(shí)驗(yàn)①中CO2過量發(fā)生的反應(yīng)是:CO2+H2O+S2-=CO32-+H2SD.由實(shí)驗(yàn)I和II不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)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(yīng),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率隨時(shí)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(shí)改變的條件是____,40min時(shí)改變的條件是____,請(qǐng)?jiān)趫D2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(duì)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(shí)的平衡常數(shù)K=_______。10、晶體硼熔點(diǎn)為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);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(jié)構(gòu)單元由___個(gè)硼原子構(gòu)成,共含有___個(gè)B-B鍵。
(3)關(guān)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??;所以質(zhì)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(jià)鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。11、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(duì)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(shí)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(duì)應(yīng)圖中曲線___________,計(jì)算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。12、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實(shí)驗(yàn)流程圖;請(qǐng)你回答有關(guān)問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對(duì)分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________;反應(yīng)類型____________;
(2)水楊酸分子之間會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時(shí)在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號(hào));再轉(zhuǎn)移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)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(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí);應(yīng)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(shí);若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時(shí);應(yīng)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(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實(shí)際產(chǎn)率_______;13、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時(shí)也是對(duì)煙氣進(jìn)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?jǐn)?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(shí)析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時(shí)析出NaClO2晶體,高于60℃時(shí)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(qiáng)越大,物質(zhì)的沸點(diǎn)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(jìn)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(shí)溫度選擇38℃,過濾后進(jìn)行溫水洗滌,然后在低于60℃下進(jìn)行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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)14、實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡(jiǎn)易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點(diǎn)/℃436299沸點(diǎn)/℃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(shí)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(shí)不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。評(píng)卷人得分三、原理綜合題(共5題,共10分)15、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達(dá)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(cè)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(dá)式K=___________。
②該時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=___________。
③比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)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(dòng)。16、習(xí)近平總書記近日對(duì)制止餐飲浪費(fèi)作出重要指示。氨的合成對(duì)解決糧食危機(jī)有著重要意義。目前該研究領(lǐng)域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。
(1)德國(guó)化學(xué)家哈伯對(duì)研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應(yīng)貢獻(xiàn)巨大,1918年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),已知該反應(yīng)在298K時(shí),△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應(yīng)限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應(yīng)在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應(yīng))
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應(yīng))
第三步NH3*NH3(g)(快反應(yīng))
比較第一步反應(yīng)的活化能E1與第二步反應(yīng)的活化能E2的大?。篍1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國(guó)科學(xué)家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機(jī)理,開創(chuàng)了表面動(dòng)力學(xué)的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項(xiàng)能夠作為判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的依據(jù)是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3
B.N2與NH3濃度之比恒定不變。
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合氣體中氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變。
E.壓強(qiáng)保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個(gè)條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標(biāo)號(hào))
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3
C.適當(dāng)增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個(gè)恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應(yīng);下圖為不同溫度下平衡時(shí)混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系圖。
若體系在T1、60MPa下達(dá)到平衡。
①此時(shí)平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);計(jì)算結(jié)果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。17、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進(jìn)器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng):△H>0;達(dá)到平衡時(shí),當(dāng)分別改變下列某一條件,回答:
①達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,平衡將______移動(dòng)(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達(dá)到平衡時(shí),保持體積不變充入Ar氣時(shí),平衡將______移動(dòng)(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達(dá)到平衡時(shí),保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為:
已知:
寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______,該反應(yīng)______(填“高溫”或“低溫”)能自發(fā)進(jìn)行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:將2molNO和1molH2充入一個(gè)1L恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時(shí)間測(cè)得混合氣體N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。則低于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)______(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),原因是______。高于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)降低的可能原因是______(任寫一點(diǎn))。
(4)氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則達(dá)平衡時(shí)該反應(yīng)的中衡常數(shù)K=______(列出計(jì)算式)。18、2019年10月27日;國(guó)際清潔能源會(huì)議(ICCE2019)在北京開幕,碳化學(xué)成為這次會(huì)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(cè)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(shí)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為圖3中的M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,則在該溫度下,對(duì)應(yīng)的N點(diǎn)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(cè)得實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)pH=_______(假設(shè)電解前后NaCl溶液的體積均為500mL)。19、亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)物合成中的重要試劑,為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水反應(yīng)生成一種氫化物和兩種氧化物。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)用C12和NO制備NOCl并測(cè)定其純度;相關(guān)實(shí)驗(yàn)(裝置略去)如下。請(qǐng)回答:
(1)制備Cl2發(fā)生裝置可______(填大寫字母),反應(yīng)的離子方程式為_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇裝置,其連接順序?yàn)?a→________(按氣流方向,用小寫字母表示),若用到F,其盛裝藥品為_________。
(3)實(shí)驗(yàn)室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)
①實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO,上圖X裝置的優(yōu)點(diǎn)為__________(至少寫出兩點(diǎn))
②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開____(填“k1”或“k3”),通入一段時(shí)間氣體,其目的為________;然后進(jìn)行其他操作,當(dāng)Z有一定量液體生成時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。
③若無裝肖Y,則Z中NOCl可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________
(4)取Z中所得液體mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為22.50mL.已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,則亞硝酰氯(NOC1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(用代數(shù)式表示,不必化簡(jiǎn))。評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共1題,共10分)20、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(yīng)類型_______。
(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(5)寫出F→G的化學(xué)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(jiǎn)式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③含苯環(huán);④含有5個(gè)化學(xué)環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計(jì)一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機(jī)試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達(dá)方式為:AB目標(biāo)產(chǎn)物)評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共36分)21、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(jí)的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲(chǔ)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(duì)的原子是_______(填元素符號(hào));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(fù)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(xué)式寫作實(shí)際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個(gè)和兩個(gè)縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)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(jià)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(xué)式為_______。22、開發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請(qǐng)回答:
①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)開______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_______。
②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無限長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_______。
(2)一種銅合金具有儲(chǔ)氫功能。
①Cu2+的價(jià)層電子排布式為_______。
②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。
③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)23、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(lǐng)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(guān),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(gè)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(yīng)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(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)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(jià)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(diǎn)較高的為_______(填化學(xué)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(gè)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(diǎn)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(jì)算式)。24、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(lǐng)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(guān),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(gè)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(yīng)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(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)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(jià)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(diǎn)較高的為_______(填化學(xué)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(gè)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(diǎn)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(jì)算式)。評(píng)卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共6分)25、氫化鈣(CaH2)固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。氫化鈣要密封保存;一旦接觸到水就發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣。氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制取,下圖是模擬制取裝置。
(1)裝置B的作用是___________________;裝置D的作用是_______________________;
(2)利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:檢查裝置氣密性后裝入藥品;打開分液漏斗活塞,________(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的序號(hào))。
①加熱反應(yīng)一段時(shí)間②收集氣體并檢驗(yàn)其純度③關(guān)閉分液漏斗活塞④停止加熱;充分冷卻。
(3)為了確認(rèn)進(jìn)入裝置C的氫氣已經(jīng)干燥,應(yīng)在B、C之間再接一裝置,該裝置中加入的試劑是______。
(4)甲同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)中得到的氫化鈣的純度。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟。①樣品稱量②加入________溶液(填化學(xué)式),攪拌、過濾③________(填操作名稱)④_______(填操作名稱)⑤稱量碳酸鈣。
(5)乙同學(xué)利用如圖裝置測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)中得到的氫化鈣的純度。他稱取46mg所制得的氫化鈣樣品,記錄開始時(shí)注射器活塞停留在10.00mL刻度處,反應(yīng)結(jié)束后充分冷卻,活塞最終停留在57.04mL刻度處。(上述氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)試通過計(jì)算求樣品中氫化鈣的純度:__________________________。
26、碘酸鈣[Ca(IO3)2]是無色斜方晶體,可由KClO3、I2、Ca(OH)2等原料制得。實(shí)驗(yàn)室制取Ca(IO3)2·H2O的實(shí)驗(yàn)流程如圖:
已知:①碘酸是易溶于水;不溶于有機(jī)溶劑的強(qiáng)酸;
②碘酸氫鉀[KH(IO3)2]與堿中和生成正鹽;
③Ca(IO3)2·6H2O是一種難溶于水的白色固體;在堿性條件下不穩(wěn)定。
(1)儀器a的名稱為___。
(2)儀器b的作用是__和導(dǎo)出生成的Cl2。
(3)該實(shí)驗(yàn)中三頸燒瓶適宜的加熱方式為___,三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(4)為加快三頸燒瓶中的反應(yīng)速率,可采取的措施是___。
(5)制得的KH(IO3)2溶液中還會(huì)含有少量I2,為使后續(xù)制得較純凈的Ca(IO3)2,需除去I2。除去少量I2的實(shí)驗(yàn)操作:向制得的KH(IO3)2溶液中滴入淀粉溶液,再用__(填“乙醇”或“四氯化碳”)多次萃取、___,最終KH(IO3)2溶液為___(填“無色”或“藍(lán)色”)。
(6)Ca(IO3)2·6H2O加熱升溫過程中剩余固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(w=)隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示。
①100℃時(shí),剩余固體的化學(xué)式為___;540℃時(shí),剩余固體的化學(xué)式為__。
②設(shè)計(jì)以上述除碘后的水溶液為原料,制取Ca(IO3)2·H2O的實(shí)驗(yàn)方案:向水溶液中__。[實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]27、按如圖所示裝置進(jìn)行鐵和水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
(1)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是:________
(2)為檢驗(yàn)生成的氣體產(chǎn)物,需從圖中選擇必要的裝置,其正確的連接順序?yàn)橛媒涌谧帜副硎綺_________,描述能驗(yàn)證氣體產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______。
(3)停止反應(yīng),待裝置冷卻后,取出反應(yīng)過的鐵粉混合物,加入過量的稀硫酸充分反應(yīng),過濾.經(jīng)檢驗(yàn)上述濾液中不含這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含價(jià)的鐵.原因是用離子方程式說明________
(4)為了得到白色的沉淀,并盡可能使沉淀長(zhǎng)時(shí)間保持白色,有同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的裝置。通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。下列說法中正確的是________填序號(hào)
A.電源中的b為正極;a為負(fù)極。
B.可以用NaCl溶液作為電解液。
C.A;B兩端都必須用鐵作電極。
D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是
(5)高鐵酸鈉是一種新型凈水劑.高鐵酸鈉可以與水反應(yīng)生成紅褐色膠狀物并放出無色氣體,寫出高鐵酸鈉與水反應(yīng)的離子方程式___________
(6)用溶液滴定可以進(jìn)行鐵元素含量的測(cè)定步驟如下:
a.稱取綠礬產(chǎn)品;溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取待測(cè)溶液于錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的溶液滴定至終點(diǎn)。
重復(fù)三次滴定實(shí)驗(yàn)所消耗溶液的體積如下表:。滴定序號(hào)消耗溶液體積123
計(jì)算上述樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.在此反應(yīng)時(shí)間內(nèi),D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min),則反應(yīng)產(chǎn)生D物質(zhì)的物質(zhì)的量為n(D)=0.1mol/(L·min)×5min×0.4L=0.2mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:每反應(yīng)產(chǎn)生2molD,同時(shí)會(huì)消耗3molA和1molB,則反應(yīng)產(chǎn)生0.2mol的D,消耗A是0.3mol,消耗B是0.1mol,因此5min后,反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量n(總)=(0.6-0.3)mol+(0.5-0.1)mol+0.2mol+0.2mol=1.1mol;A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)選項(xiàng)A分析可知在5min內(nèi)消耗B的物質(zhì)的量是0.1mol,則B的轉(zhuǎn)化率為:×100%=20%;B正確;
C.根據(jù)選項(xiàng)A分析可知在5min內(nèi)消耗A的物質(zhì)的量是0.3mol,則用A表示的平均反應(yīng)速率v(A)==0.15mol/(L?min);C錯(cuò)誤;
D.由以上分析可知:在5min內(nèi)產(chǎn)生C;D的物質(zhì)的量相等;則C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,故a=2,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。2、B【分析】【分析】
氯氣與溴離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴單質(zhì),用熱空氣將溴單質(zhì)吹出,再與二氧化硫反應(yīng)生成HBr和硫酸,HBr再與氯氣反應(yīng)生成溴單質(zhì);最后蒸餾得到純溴;
【詳解】
A.提取溴過程中溴離子被氧化生成溴單質(zhì);步驟4富集溴元素,步驟5通過蒸餾收集溴單質(zhì),包括濃縮;氧化、提取,A正確;
B.步驟1和4反應(yīng)的離子方程式均是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氧化性:Cl2>Br2,非金屬性:Cl>Br;即氯的得電子能力比溴的強(qiáng),B錯(cuò)誤;
C.步驟3是溴單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)生成HBr和硫酸,離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+C正確;
D.步驟2利用的原理是液溴的揮發(fā)性;可用熱空氣將溴單質(zhì)吹出,D正確;
故選:B。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.NO難溶于水;NO能用排水法收集,故不選A;
B.NO2和水反應(yīng)生成硝酸和NO,NO2不能用排水法收集;故選B;
C.H2難溶于水,H2能用排水法收集,故不選C;
D.CH4難溶于水,CH4能用排水法收集;故不選D;
選B;4、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(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.Cu不能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.瓷甘堝中含有高溫加熱純堿時(shí)發(fā)生反應(yīng):瓷坩堝被腐蝕,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.海水中含有雜質(zhì);可采用蒸餾法使海水淡化,選項(xiàng)D正確。
答案選D。5、A【分析】【詳解】
A.加熱蒸干會(huì)使(NH4)2SO4受熱分解,應(yīng)將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶來提取(NH4)2SO4;故A錯(cuò)誤;
B.CO2溶解度小,而氨氣極易溶于水,先通入氨氣使溶液呈堿性,能吸收更多的CO2;B正確;
C.CaSO4溶解度大于CaCO3,在沉淀池中CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,進(jìn)入煅燒爐,分解為生石灰,同時(shí)產(chǎn)生能循環(huán)利用的CO2;故C正確;
D.沉淀池中微溶的CaSO4轉(zhuǎn)化為難溶的CaCO3;D正確;
答案為A。6、B【分析】【分析】
A.鹽酸為強(qiáng)酸,H2CO3和H2SiO3為弱酸;根據(jù)元素的非金屬性判斷酸性的強(qiáng)弱;
B.根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理進(jìn)行分析判斷;
C.Na2CO3和HCl;二氧化碳均發(fā)生反應(yīng);
D.硅酸不溶于水。
【詳解】
A.鹽酸是強(qiáng)酸,元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水合物酸性越強(qiáng),非金屬性C>Si,因此酸性:H2CO3>H2SiO3,所以HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性依次減弱;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.要確定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性強(qiáng)弱;采用強(qiáng)酸制取弱酸原理,用稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸鈉溶液制取硅酸,所以錐形瓶中用于制取二氧化碳,B項(xiàng)正確;
C.Na2CO3和HCl、二氧化碳都反應(yīng),所以B中應(yīng)該用飽和的NaHCO3溶液除去A中揮發(fā)出的HCl氣體;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.硅酸不溶于水;所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為出現(xiàn)白色沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。7、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(cuò)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(diǎn)睛】
根據(jù)具體的反應(yīng)判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,一定需要弄清實(shí)驗(yàn)原理。8、C【分析】【分析】
實(shí)驗(yàn)I:向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過量;②中產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,說明生成了硫化氫氣體,同時(shí)生成了硫酸;③中產(chǎn)生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明二氧化碳被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀;
實(shí)驗(yàn)II:向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過量;②中產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因?yàn)檫^量的硫化氫氣體與硫酸銅溶液反應(yīng)生成了硫化銅黑色沉淀,同時(shí)生成了硫酸;③中產(chǎn)生白色沉淀,該渾濁遇酸冒氣泡,說明反應(yīng)生成了二氧化碳,被氫氧化鈣溶液吸收生成了碳酸鈣沉淀。
【詳解】
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;不可能是CaS,CaS遇水完全水解,故A結(jié)論正確;
B.②中溶液降低的原因:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;產(chǎn)生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B結(jié)論正確;
C.實(shí)驗(yàn)①中過量CO2發(fā)生的反應(yīng)是2CO2+2H2O+S2-=2HCO3-+H2S;故C結(jié)論錯(cuò)誤;
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)I和II中現(xiàn)象:I中通二氧化碳有硫化氫生成;II中通硫化氫有二氧化碳生成,故不能比較H2CO3和H2S酸性的強(qiáng)弱;故D結(jié)論正確;
答案為C。二、填空題(共6題,共12分)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(yīng)的化學(xué)方程式為由圖1可知,40min時(shí)平衡發(fā)生了移動(dòng),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(dòng),則改變的條件是溫度,30min時(shí)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(shí)速率增大,則40min時(shí)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(shí)改變的條件是擴(kuò)大容器的體積;40min時(shí)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(duì)應(yīng)的曲線為
(3)8min時(shí),M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時(shí),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(shí)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)410、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(gè)能量不同的能級(jí)上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),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(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)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??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)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(gè)能量不同的能級(jí)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(shì),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(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為×20=12;每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為20個(gè)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(cuò)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(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯(cuò)誤;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;所以N原子和B原子之間存在共價(jià)鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵,所以含有2個(gè)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.bd⑦.211、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積增大的反應(yīng),降低壓強(qiáng),平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng);則對(duì)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(duì)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(dòng),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(duì)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(shí)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(shí)H2S的壓強(qiáng)為≈7.51kPa,H2S的起始?jí)簭?qiáng)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(yīng)方向進(jìn)行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.912、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(yīng)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(yīng)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(rùn)后,應(yīng)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(cuò)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(shí)的沉淀,不容易透過,故正確;C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí),應(yīng)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(cuò)誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí),若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來淋洗布氏漏斗,因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗是不會(huì)使晶體溶解,同時(shí)又不會(huì)帶入雜質(zhì),故錯(cuò)誤;E.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)先關(guān)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(cuò)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(jì)算阿司匹林的質(zhì)量為g,實(shí)際產(chǎn)率為=60%。【解析】取代反應(yīng)布氏漏斗①B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】【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?jǐn)?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?yàn)樵噭〢為二氧化硫,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(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道,在相同時(shí)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(diǎn)降低,實(shí)驗(yàn)較低溫度下進(jìn)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(qiáng);脫硝反應(yīng)活化能更大14、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(diǎn)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(diǎn)99攝氏度,水浴溫度會(huì)使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會(huì)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(huì)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(huì)讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會(huì)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(shí)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(huì)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=CH2三、原理綜合題(共5題,共10分)15、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(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)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(dá)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(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)==0.08mol/(L·min);
③Qc=<160,說明反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,因此v正>v逆;
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴(kuò)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(kuò)大,使反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng)?!窘馕觥?H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向16、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);但使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,從而可以提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應(yīng)慢,說明該步反應(yīng)的活化能較大,而第2步反應(yīng)快,而反應(yīng)越快,說明其活化能越小,故第一步反應(yīng)的活化能E1大于第2步反應(yīng)的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學(xué)方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數(shù)比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時(shí);反應(yīng)可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達(dá)到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標(biāo)志,A錯(cuò)誤;
B.N2是反應(yīng)物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時(shí)刻都存在關(guān)系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應(yīng)正向進(jìn)行,未處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng);若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則反應(yīng)處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應(yīng)是在恒溫恒壓下進(jìn)行;任何時(shí)刻壓強(qiáng)保持不變,因此不能根據(jù)壓強(qiáng)不變判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),E錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BD;
②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),可以提高N2轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng),可以提高N2轉(zhuǎn)化率;B正確;
C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學(xué)平衡不移動(dòng),因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯(cuò)誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動(dòng),但是平衡正向移動(dòng)消耗量小于加入量,總的來說它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AB;
(4)①對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時(shí)n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設(shè)反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時(shí)n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時(shí)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6,在溫度不變時(shí),氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強(qiáng)之比,所以化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來看,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),T1時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)大于T2時(shí),由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2?!窘馕觥竣?使用催化劑,主要目的是加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應(yīng)速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<17、略
【分析】【詳解】
(1)①該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的移動(dòng),所以升高溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng);
②達(dá)到平衡時(shí),保持體積不變充入Ar氣時(shí),反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)的濃度不變,因此加入Ar氣對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響;因此化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)平衡;
③達(dá)到平衡時(shí),保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,導(dǎo)致反應(yīng)體系壓強(qiáng)增大。根據(jù)平衡移動(dòng)原理:增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的方向,因此增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng),當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量減??;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)可知該可逆反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);
已知:①
②
③
根據(jù)蓋斯定律,將②×2-③-①,整理可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
根據(jù)方程式可知:該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體混亂程度減小的放熱反應(yīng),由反應(yīng)自由能公式△G=△H-T△S<0,可知當(dāng)△G<0;反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,可判斷該反應(yīng)在低溫下就可以自發(fā)進(jìn)行;
(3)根據(jù)圖象可知:在低于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增大,在900K以后,溫度升高,N2的體積分?jǐn)?shù)減小,說明在低于900K時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行,未處于平衡狀態(tài)。溫度升高,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)產(chǎn)生更多N2,因此N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增大。在900K以后,溫度升高,N2的體積分?jǐn)?shù)減小,這是由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致N2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而減??;在高于900K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)降低的可能原因是升高溫度平衡逆向移動(dòng)或發(fā)生的副反應(yīng)增多或由于任何催化劑都有一定的使用溫度范圍;溫度升高導(dǎo)致催化劑的活性降低等;
(4)在一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨,發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則此時(shí)N2的物質(zhì)的量是mol,H2的物質(zhì)的量是NH3的物質(zhì)的量是由于容器的容積是1L,則各種氣體的平衡濃度分別是c(N2)=mol/L,c(H2)=mol/L,c(NH3)=mol/L,故該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算式為K=【解析】正向不減小2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol低溫不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)隨著溫度的升高而降低催化劑的活性下降(或升溫平衡逆向移動(dòng)或副反應(yīng)增多等)18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由圖1知①結(jié)合②所以
(2)根據(jù)圖2知,當(dāng)溫度為15℃時(shí),次氯酸鈣對(duì)甲醛的去除率更高,所以選擇Ca(ClO)2;
(3)①根據(jù)圖3,當(dāng)壓強(qiáng)為p1時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而降低,即溫度升高,平衡逆向移動(dòng),又溫度升高,平衡向吸熱方向移動(dòng),所以逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),則a<0;當(dāng)溫度為T1時(shí),由p3到p1,CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高,即平衡向氣體系數(shù)之和減小的方向移動(dòng),此時(shí)壓強(qiáng)增大,故壓強(qiáng)由小到大為p321;
②由圖3可以看出;M點(diǎn)與N點(diǎn)的溫度相同,則M點(diǎn)與N點(diǎn)的平衡常數(shù)相同,列出三段式:
則
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出方程組:①②③三式聯(lián)立解得c2=0.2,k=104;
(5)①圖中左側(cè)裝置是原電池;右側(cè)裝置是電解質(zhì),左側(cè)原電池中,下端電極是O2參與反應(yīng),該電極是正極,與之相連的C電極是陽極;
②左側(cè)原電池中,上端電極是負(fù)極,導(dǎo)電介質(zhì)為O2-離子,電極反應(yīng)式為
③電解飽和食鹽水的反應(yīng)式為氣體總體積為112mL,即0.005mol,則生成的氫氣和氯氣分別為0.0025mol,所以生成的NaOH是0.005mol,其濃度為溶液中所以pH=12【解析】+34.5<4.170.2陽1219、略
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,或者用高錳酸鉀固體與濃鹽酸混合反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水,則發(fā)生裝置可選擇圖中的A或B,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;正確答案:A或B;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣,所以需要利用飽和食鹽水除去氯化氫后再用濃硫酸進(jìn)行干燥,然后再根據(jù)氯氣的密度比空氣大的性質(zhì),用向上排空氣法收集,氯氣是大氣污染物,需要進(jìn)行尾氣處理,可以用堿石灰做吸收劑,故裝置連接順序?yàn)?a→fgcbdejh,F(xiàn)裝置內(nèi)其盛裝飽和食鹽水,除去氯化氫氣體;正確答案:fgcbdejh;飽和食鹽水。
(3)①實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO;圖X裝置的優(yōu)點(diǎn)為排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停;正確答案:排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停。
②檢驗(yàn)裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開k3,通入一段時(shí)間氣體,其目的是為排凈三頸燒瓶中的空氣,防止一氧化氮和NOCl變質(zhì);正確答案:K3;排盡三頸燒瓶中的空氣防止NO和NOCl變質(zhì)。
③NOCl與水反應(yīng)生成鹽酸、一氧化氮和二氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑;正確答案:2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。
(4)取Z中所得液體mg溶于水,取25.00mL溶液中存在:n(NOCl)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×22.50×10-3=0.0225cmol,則250mL溶液中,n(NOCl)=0.225cmol,所以亞硝酰氯(NOC1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.225c×65.5/m×100%=14.7375c/m×100%;正確答案:14.7375c/m×100%或?qū)懗蒣c×22.5×10-3×10×65.5]/m×100%?!窘馕觥緼或BMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2Ofgcbdejh飽和食鹽水排除裝置內(nèi)空氣的干擾;可以隨開隨用,隨關(guān)隨停K3排盡三頸燒瓶中的空氣防止NO和NOCl變質(zhì)2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑14.7375c/m×100%或?qū)懗伞?00%四、有機(jī)推斷題(共1題,共10分)20、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)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(guān)系,可知B是B發(fā)生催化氧化反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生D是D與HCHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生的分子式是C9H8O2的E是:E與I2反應(yīng)產(chǎn)生F是:F與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)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(yīng)①是與O2在催化劑存在的條件下加熱,發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生故該反應(yīng)的類型為氧化反應(yīng);
(2)反應(yīng)②是與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生故所需試劑和條件是Br2;光照;
(3)B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是含有的官能團(tuán)是醛基-CHO,檢驗(yàn)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(jiǎn)式是
(5)F是與NaOH乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生G:則F→G的化學(xué)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(yīng),說明分子中含有-CHO;②能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基;③含苯環(huán);④含有5個(gè)化學(xué)環(huán)境不同的H原子,則其可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
(7)CH2=CH2與HBr在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br與CH3CHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)生聚2-丁烯,故合成路線為:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反應(yīng)Br2、光照取樣,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,說明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共36分)21、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(jí)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(duì)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(xiàng);根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個(gè)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(jìn)行晶胞的相關(guān)計(jì)算;據(jù)此解答。
(1)
B的原子序數(shù)為5,核外有5個(gè)電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級(jí)最高的是2p能級(jí),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(duì)孤電子對(duì),形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價(jià)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(fù)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(gè)σ鍵的B原子(無孤電子對(duì))的雜化軌道類型為sp2,形成4個(gè)σ鍵的B原子(無孤電子對(duì))的雜
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