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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年華東師大版拓展型課程化學(xué)下冊月考試卷231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總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、下列說法正確的是A.14N2和15N2互為同位素B.紅磷和白磷互為同素異形體C.C2H2和C6H6互為同系物D.乙酸和乙醇互為同分異構(gòu)體3、為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體;從下圖中選擇合適的的裝置并連接。合理的是。
A.a-a′→d-d′→eB.b-b′→d-d′→gC.c-c′→d-d′→gD.d-d′→c-c′→f4、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(yīng)制備H2B.加熱分解NH4Cl固體制備NH3C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2D.大理石與濃硫酸反應(yīng)制備CO25、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)計了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程:
下列有關(guān)說法錯誤的是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、為探究Na2SO3溶液的性質(zhì),在白色點滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分別滴加下圖所示的試劑:
對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”錯誤的是()
A.AB.BC.CD.D7、用如圖所示裝置進行實驗;將少量液體甲逐滴加入到固體乙中,試管中試劑為丙,則下表中對應(yīng)選項正確的是()
A.AB.BC.CD.D8、將體積均為5mL的甲;乙、丙三種液體依次沿試管壁緩緩滴入試管中(勿振蕩);出現(xiàn)如圖所示的實驗現(xiàn)象,則甲、乙、丙的組合可能是()
。選項ABCD甲1,2-二溴乙烷溴苯水乙醇乙水液溴大豆油乙酸丙苯乙醇溴水乙酸乙酯A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、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“<”)。10、晶體硼熔點為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___個硼原子構(gòu)成,共含有___個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、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行反應(yīng)Ⅰ;若壓強不變,能說明反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(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(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(yīng)速率的變化曲線_______。
12、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(yīng)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________。13、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(guān)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(xué)反應(yīng)方程式為_________________;反應(yīng)類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(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___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應(yīng)________(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(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)吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時;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;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;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。求實際產(chǎn)率_______;14、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)。15、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_。評卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)16、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)。
17、超細銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料;催化劑等領(lǐng)域中。超細銅粉的某制備方法如下:
(1)Cu2+的價電子排布式為____。
(2)下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4的說法中,正確的有____。(填字母序號)
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。
B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。
C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構(gòu)型為正四面體。
(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為____,SO32-離子的空間構(gòu)型為____。
(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____
(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,由此可確定該氧化物的化學(xué)式為______。
18、開發(fā)新型儲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為_______,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)一種銅合金具有儲氫功能。
①Cu2+的價層電子排布式為_______。
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)19、鈰外圍電子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序數(shù)為58的一種最早有實際用途的稀土元素;鈰及其化合物的用途十分廣泛。
(1)鈰在元素周期表中的位置是_____;屬于_____區(qū)元素。
(2)硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,N的雜化方式為_____;Ce、C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_____。
(3)已知CeX3的熔點為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學(xué)鍵的離子性和共價性說明熔點的變化原因:______________________________________。
(4)鈰的一種氧化物具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)和較高的儲存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應(yīng)用開發(fā)前景,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
這種鈰的氧化物的化學(xué)式為_____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_____。20、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(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、原理綜合題(共1題,共6分)21、我國自主知識產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產(chǎn)過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇涉及反應(yīng)原理:
主反應(yīng):CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應(yīng):CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài))
化學(xué)吸附:H2→2H*
表面反應(yīng):CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學(xué)脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學(xué)吸附的活化能大;決定主反應(yīng)的反應(yīng)速率。
(1)反應(yīng)2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的有____。
A.CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關(guān)系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關(guān)系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________(保留2位有效數(shù)字)。
(4)其它條件相同,反應(yīng)經(jīng)過相同時間,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關(guān)系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖_______。
評卷人得分五、計算題(共3題,共21分)22、(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)。23、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_________。24、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_____。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯誤;
B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯誤;
故合理選項是B。2、B【分析】【詳解】
A.14N2和15N2是同位素原子14N、15N形成的分子;分子相同,因此二者屬于同一物質(zhì),A錯誤;
B.紅磷和白磷都是磷元素形成的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì);二者互為同素異形體,B正確;
C.C2H2是乙炔,屬于炔烴,C6H6表示的物質(zhì)可能是苯,也可能是其它含有雙鍵或三鍵的物質(zhì),二者結(jié)構(gòu)不相似,且在分子組成上也不是相差CH2的整數(shù)倍;因此二者不是同系物,C錯誤;
D.乙酸分子式是C2H4O2,乙醇分子式是C2H6O;二者分子式不同,因此不能互為同分異構(gòu)體,D錯誤;
故合理選項是B。3、C【分析】【詳解】
由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中會含有雜質(zhì)H2O(g)和HCl,除去的試劑分別為濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液,應(yīng)先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl,再通過濃硫酸干燥;CO2的相對分子量為44,比空氣(29)的大,因此用向上排空氣法收集CO2;答案選C。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.硝酸具有強氧化性,鋅粒與稀硝酸反應(yīng)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(yīng)生成硫酸鈉;二氧化硫、水;故選C;
D.大理石與濃硫酸反應(yīng)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(yīng)不能持續(xù)進行,不能用碳酸鈣和硫酸反應(yīng)制備CO2;故不選D;
選C。5、A【分析】【詳解】
A.加熱蒸干會使(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,進入煅燒爐,分解為生石灰,同時產(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、D【分析】【詳解】
A.a中反應(yīng)為I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,還原性SO>I-;A正確;
B.b中反應(yīng)為2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正確;
C.Na2SO3溶液使酚酞溶液變紅,是因為SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,從而使溶液中c(OH-)不斷減小;C正確;
D.即使不變質(zhì),在酸性條件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D錯誤。
故選D。7、B【分析】【詳解】
A.二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)需要加熱;該裝置沒有加熱,所以不能產(chǎn)生氯氣,導(dǎo)致不能使石蕊試液先變紅后褪色,故A錯誤;
B.醋酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳;二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成不溶于水的硅酸,所以試管中溶液變渾濁,故B正確;
C.濃氨水和氫氧化鈉混合導(dǎo)致氨水分解生成氨氣;氨氣和氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁,雖然氫氧化鋁是兩性氫氧化物,但氫氧化鋁不和氨水反應(yīng),所以試管中看到的現(xiàn)象是只生成白色沉淀,故C錯誤;
D.濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫;二氧化硫有漂白性,但不能使酸堿指示劑褪色,所以試管中的現(xiàn)象是紫色變成紅色,故D錯誤;
答案選B。8、A【分析】【分析】
由題意可知三種液體滿足的條件是甲與乙互不相溶且乙的密度小于甲;乙與丙互不相溶且丙的密度小于乙。
【詳解】
由圖可知;甲;乙、丙的密度中,丙的密度最小,甲的密度最大;甲與乙不相溶,乙與丙不相溶。
A;苯的密度最小;1,2—二溴乙烷的密度最大,苯與水不相溶,水與1,2—二溴乙烷不相溶,選項A正確;
B;三種物質(zhì)互溶;選項B錯誤;
C;三種物質(zhì)中;乙的密度最小,所以最上層是乙,選項C錯誤;
D;三種物質(zhì)互溶;選項D錯誤;
答案選A。二、填空題(共7題,共14分)9、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(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,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(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)>10、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
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鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導(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,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.211、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,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進行,反應(yīng)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(dāng)ΔH-TΔS<0時;反應(yīng)自發(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進行,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(yīng)速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進行,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時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)12、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(yīng),金屬鈉過量,則有機物完全反應(yīng),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(yīng)最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應(yīng),-COOH與NaOH、NaHCO3反應(yīng),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∶213、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(dāng)吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時,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(yīng)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(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?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%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=CH215、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??;
【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三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)16、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)17、略
【分析】【詳解】
(1)Cu位于第四周期IB族,其Cu2+的價電子排布式為3d9;
(2)A、[Cu(NH3)4]2+與SO42-之間存在離子鍵,Cu2+和NH3之間存在配位鍵;N和H之間存在極性共價鍵,故A正確;
B;該化合物中第一電離能最大的是N元素;故B錯誤;
C、外界離子為SO42-,根據(jù)價層電子對互斥理論,SO42-的空間構(gòu)型為正四面體形;故C正確;
答案選AC;
(3)SO32-中心原子S有3個σ鍵,孤電子對數(shù)=1,價層電子對數(shù)為4,雜化軌道數(shù)等于價層電子對數(shù),即SO32-中S的雜化類型為sp3;SO32-空間構(gòu)型為三角錐形;
(4)根據(jù)等電子體的概念,與SO3互為等電子體的分子為BF3等;
(5)利用均攤的方法進行判斷,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),O位于頂點、面心、棱上和內(nèi)部,屬于晶胞的氧原子的個數(shù)為=4,Cu位于內(nèi)部,有4個,即化學(xué)式為CuO?!窘馕觥竣?3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①N的最外層電子數(shù)為5,B的最外層電子數(shù)為3,能形成3個共價鍵,B原子提供空軌道,N原子提供孤對電子,在化合物H3BNH3中;B與N原子之間存在配位鍵;
B;C、N、O是同一周期的元素。一般情況下;元素的非金屬性越強,原子半徑越小,元素的第一電離能越大,但是由于N原子的2p軌道上的電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以其電離能比O還大,因此第一電離能由大到小的順序N>O>C>B;
CH4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角109°28′;H2O是V型分子,鍵角104.5°,CO2是直線型分子,鍵角為180°。因此這三分子按照鍵角由大到小的順序排列為CO2>CH4>H2O;
②等電子體是原子數(shù)等,最外層電子數(shù)也相等的物質(zhì),(HB=NH)3的原子數(shù)為12,最外層電子數(shù)為30,與(HB=NH)3互為等電子體的分子為C6H6;
③LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6、LiCl、AlCl3,根據(jù)原子守恒可得合成乙硼烷B2H6的化學(xué)方程式為:4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3;
④圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,從圖可看出,每個單元,有一個B,有一個O完全屬于這個單元,剩余的2個O分別為2個單元共用,所以B∶O=1∶(1+2×)=1∶2,化學(xué)式為:
從圖(6)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可看出,[B4O5(OH)4]2-一半sp3雜化形成兩個四配位BO4四面體;另一半是sp2雜化形成兩個三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),硼原子采取的雜化方式為sp3、sp2;
(2)①Cu是29號元素,Cu的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+失去4s上的一個電子和3d上的一個電子,Cu2+的價層電子排布式為3d9;
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)的原因是在灼燒時原子中的電子吸收能量;從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量;
③Cu是面心立方緊密堆積,在一個晶胞中含有的Cu原子的個數(shù)為:8×+6×=4;設(shè)銅原子半徑為apm=a×10-10cm,晶胞的邊長;L=2×10-10cm,晶胞的體積為(2×10-10cm)3,該晶體的密度為g/cm3?!窘馕觥渴荖>O>C>BCO2>CH4>H2OC6H64BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3sp3、sp23d9激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量19、略
【分析】【詳解】
(1)由題意有鈰的原子序數(shù)為58;則有58-2-8-8-18-18=4,處于元素周期表的第六周期,第四縱行的鑭系,則鈰在元素周期表中位置為:第六周期第ⅢB族,屬于f區(qū)元素,故答案為:第六周期第ⅢB族;f;
(2)在硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,因為中中心原子N沒有孤電子對,所以它是正四面專體形,是空間結(jié)構(gòu),所以是雜化,中氮的價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化;在Ce、C、N、O中C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大,但第ⅤA族的第一電離能大于第ⅥA族的第一電離能,所以其第一電離能大小順序是N>O>C;由于Ce為第六周期元素,原子半徑最大,則其第一電離能最小,故答案為:sp3、sp2;N>O>C>Ce;
(3)依F、Cl、Br、I順序,CeX3中的化學(xué)鍵的離子性越來越弱、共價性越來越強,故答案為:依F、Cl、Br、I順序,CeX3中的化學(xué)鍵的離子性越來越弱;共價性越來越強;
(4)由圖示可知這種鈰的氧化物的化學(xué)式為CeO2;晶胞中氧離子的配位數(shù)為4,故答案為:CeO2;4;【解析】第六周期第ⅢB族fsp3、sp2N>O>C>Ce依F、Cl、Br、I順序,CeX3中的化學(xué)鍵的離子性越來越弱、共價性越來越強CeO2420、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(guān)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(dāng)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]3d104s112四、原理綜合題(共1題,共6分)21、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②整理可得:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.62kJ/mol,要使反應(yīng)自發(fā)進行,則△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0;所以反應(yīng)自發(fā)進行的條件是低溫;
(2)A.反應(yīng)混合物的總質(zhì)量不變,若CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化;說明其中任何成分的質(zhì)量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A符合題意;
B.C2H5OH、CH3OH都是生成物,在任何時刻,都存在v正(C2H5OH)=v正(CH3OH);表示反應(yīng)正向進行,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.反應(yīng)混合物都是氣體;氣體的質(zhì)量不變;反應(yīng)的容器容積不變,則容器中氣體密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.反應(yīng)容器的容積不變;反應(yīng)是前后氣體體積發(fā)生改變的反應(yīng),若體系的總壓強不再變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D符合題意;
故合理選項是AD;
(3)①在溫度不變時,氫酯比(x)增大,即增大H2的濃度,化學(xué)平衡正向移動,使乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖示可知乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率:x3>x2>x1,所以x1、x2、x3的大小關(guān)系為x3>x2>x1,則三者中最大的是x3;
②在250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,加入乙酸甲酯的物質(zhì)的量是1mol,其轉(zhuǎn)化率為90%,則最終轉(zhuǎn)化為乙醇的乙酸甲酯的物質(zhì)的量為1mol×90%×80%=0.72mol,說明平衡時乙醇的物質(zhì)的量是0.72mol,乙酸甲酯的物質(zhì)的量為0.1mol。對于主反應(yīng)CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g),開始加入n(CH3COOCH3)=1mol,n(H2)=5mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=0,假設(shè)轉(zhuǎn)化的CH3COOCH3(g)為xmol,則平衡時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(H2)=(5-2x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol;對于副反應(yīng):CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g),開始時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol,n(CH3COOC2H5)=0,假設(shè)發(fā)生該反應(yīng)消耗CH3COOCH3的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:n(CH3COOCH3)=(1-x-y)mol,n(C2H5OH)=(x-y)mol,n(CH3COOC2H5)=ymol,n(CH3OH)=(x+y)mol,則(1-x-y)mol=0.1mol,(x-y)mol=0.72mol,解得x=0.81mol,y=0.09mol,平衡時n(CH3COOCH3)=0.1mol,n(H2)=(5-2x)mol=(5-2×0.81)mol=3.38mol,n(C2H5OH)=0.72mol,n(CH3OH)=0.81mol+0.09mol=0.9mol,容器的容積是1L,所以物質(zhì)的濃度與其物質(zhì)的量相等,因此主反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==0.57;
(4)其它條件相同,反應(yīng)經(jīng)過相同時間,根據(jù)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性與氫酯比的關(guān)系圖可知:在氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大,是由于氫氣的化學(xué)吸附速率慢,增大c(H2);加快整體反應(yīng)的速率,但副反應(yīng)速率增大的幅度小于主反應(yīng),所以乙醇的選擇性增大;
(5)催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)在較低的溫度下進行,因此反應(yīng)速率達到加快,但不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,因此反應(yīng)熱不變,故使用催化劑的反應(yīng)流程與能量變化關(guān)系可用圖示表示為:【解析】低溫ADx30.57氫氣的化學(xué)吸附速率慢,增大c(H2),加快整體反應(yīng)的速率,但副反應(yīng)速率增大的幅度小于主反應(yīng),所以乙醇的選擇性增大五、計算題(共3題,共21分)22、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
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