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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年粵教新版拓展型課程化學(xué)下冊階段測試試卷784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9題,共18分)1、據(jù)報道,火星和金星大氣層中可能存在一種非常特殊的氣態(tài)化合物,這種化合物會導(dǎo)致溫室效應(yīng),它的結(jié)構(gòu)式為下列說法中不正確的是A.的電子式是:B.和互為同位素C.分子中存在極性鍵D.分子呈直線形2、已知25℃下水的離子積Kw=1×10-14,此溫度下,下列說法錯誤的是A.純水加入NaOH固體,水的電離程度減小B.純水加入FeCl3固體,pH升高C.0.005mol·L-1的硫酸溶液,pH=2D.0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液,pH=123、材料化學(xué)在航空航天中應(yīng)用廣泛,近期我國在航天領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就,下列說法正確的是A.“神舟十五號”載人飛船使用了高性能耐燒蝕樹脂,其主要成分是硅酸鹽B.“玉兔二號”月球車上的太陽能電池板的主要原料是硅單質(zhì)C.“天宮二號”使用的碳纖維,是一種新型有機高分子材料D.C919大型客機采用了第三代鋁鋰合金,利用了合金熔點比其任一組成金屬高的特點4、下列氣體可用如圖所示方法收集的是。
A.O2B.Cl2C.H2D.CO25、甲乙是某同學(xué)設(shè)計的兩套制取二氧化碳的發(fā)生裝置;對兩套裝置分析正確的是。
A.此時甲裝置中的止水夾M處于打開狀態(tài)B.甲裝置氣體導(dǎo)出過程中容器內(nèi)外氣壓相等C.甲裝置不具有啟普發(fā)生器的功能D.乙裝置N處添加止水夾可以與甲裝置具有相同功能6、用制溴苯的廢催化劑(主要含F(xiàn)eBr3及少量溴、苯)為原料,制取無水FeCl3和溴的苯溶液;選用的方法能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖恰?/p>
A.用裝置①及其試劑制取氯氣B.用裝置②氧化FeBr3溶液中的溴離子C.用裝置③分離出FeCl3溶液,不能選用裝置④分離D.用裝置⑤將FeCl3溶液蒸發(fā)至干,可得無水FeCl37、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8、硼氫化鈉(NaBH4)為白色粉末,熔點400℃,容易吸水潮解,可溶于異丙胺(熔點:-101℃,沸點:33℃),在干燥空氣中穩(wěn)定,吸濕而分解,是無機合成和有機合成中常用的選擇性還原劑。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4;其流程如圖:下列說法不正確的是()
A.NaBH4中H元素顯+1價B.操作③所進行的分離操作是蒸餾C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3D.實驗室中取用少量鈉需要用到的實驗用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀9、利用待測溶液和指定的試劑設(shè)計實驗;不能達到實驗?zāi)康牡氖恰?/p>
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)10、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“<”)。11、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。12、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。13、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=_______。14、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________。評卷人得分三、實驗題(共6題,共12分)15、某化學(xué)活動小組設(shè)計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的氣態(tài)物質(zhì)。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。
(2)裝置B中試劑Y應(yīng)為_________________。
(3)已知在裝置C中通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體(含氯氧化物),裝置C中只有氯化鈉和碳酸氫鈉。若C中有0.1molCl2參加反應(yīng);可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為______________(寫化學(xué)式)。
(4)該實驗裝置中明顯存在不足之處,改進的措施為____________________________。16、某??茖W(xué)活動小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗(如圖1)進行了大膽改進;設(shè)計如圖2(選用容積為40mL的試管作為反應(yīng)容器和潤滑性很好的注射器組裝)實驗方案進行。請你對比分析圖1;圖2實驗,回答下列有關(guān)問題:
I.請結(jié)合圖1回答下列問題:
(1)指出實驗中A、B儀器的名稱:A___;B___。
(2)寫出紅磷燃燒反應(yīng)的表達式___。
(3)實驗中點燃紅磷后觀察到___,待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開彈簧夾,觀察到___。
(4)由此實驗可推知剩余主要氣體的化學(xué)性質(zhì)是___(答一條即可)。
II.改用圖2實驗方案進行;實驗的操作步驟如下:①將紅磷裝入試管中,將30mL的注射器活塞置于10mL刻度處,并按圖2中所示的連接方式固定好,再將彈簧夾夾緊橡皮管②點燃酒精燈③撤去酒精燈,待試管冷卻后松開彈簧夾④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。
(5)與圖1比較,圖2裝置的優(yōu)點是___(答一點即可)。
(6)若用圖2裝置測得的氧氣體積分數(shù)小于則可能的原因是___(寫一條即可)。
(7)圖2實驗中注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為___mL刻度處才停止(忽略導(dǎo)管氣體體積)。
(8)若圖2裝置中改用容積為80mL試管且不使用夾彈簧夾,其它操作都不變,為確保實驗成功,則加熱前注射器活塞前沿至少應(yīng)調(diào)整到___mL刻度處(填整數(shù))。17、某化學(xué)興趣小組設(shè)計如圖所示裝置,用CuCl2·2H2O晶體和SOCl2獲取無水CuCl2并回收過量的SOCl2。
已知:SOCl2的熔點為-105℃;沸點為76℃,遇水劇烈反應(yīng)生成兩種酸性氣體。
回答下列問題:
(1)CuCl2·2H2O晶體和SOCl2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(2)堿石灰除了能吸收SO2、HCl等酸性氣體,還能起到的作用為__。
(3)某同學(xué)用“間接碘量法”測定無水CuCl2樣品中銅元素的百分含量;操作步驟如下:
步驟1:取0.2500g試樣溶于水;加入過量KI固體充分反應(yīng),生成白色CuI沉淀。
步驟2:滴入幾滴淀粉溶液。
步驟3:再滴入0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液,發(fā)生的反應(yīng)為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,恰好完全反應(yīng)時,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。
①恰好完全反應(yīng)時的實驗現(xiàn)象為__。
②計算試樣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)__(寫出計算過程)。18、某小組同學(xué)為了獲取在Fe(OH)2制備過程中;沉淀顏色的改變與氧氣有關(guān)的實驗證據(jù),用下圖所示裝置進行了如下實驗(夾持裝置已略去,氣密性已檢驗)。
(進行實驗)
實驗步驟:Ⅰ.向瓶中加入飽和FeSO4溶液;按圖1所示連接裝置;
Ⅱ.打開磁力攪拌器;立即加入10%NaOH溶液;
Ⅲ.采集瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。
實驗現(xiàn)象:生成白色絮狀沉淀;白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時間后部分變?yōu)榧t褐色。
實驗數(shù)據(jù):
(解釋與結(jié)論)
(1)攪拌的目的是__________________________。
(2)生成白色沉淀的離子方程式是____________。
(3)紅褐色沉淀是__________________________。(填化學(xué)式)
(4)通過上述實驗,可得到“在Fe(OH)2制備過程中;沉淀顏色改變與氧氣有關(guān)”的結(jié)論,其實驗證據(jù)是______________________。
(5)寫出白色沉淀最終生成紅褐色轉(zhuǎn)化的方程式:___________________________。19、實驗室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A;B、C所示:
①實驗室可以用B或C裝置制取氨氣;如果用C裝置,通常使用的藥品是___。
②氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)。下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是___(填序號;下同);
A.密度B.顏色C.溶解性D.熱穩(wěn)定性。A.與氧氣反應(yīng)③若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體;則X可能是下列氣體中的___。
A.CO2B.NOC.Cl2D.H220、氯化鐵是黑棕色晶體,沸點為315℃,有強烈的吸水性,易潮解。某小組同學(xué)對無水FeCl3能否分解產(chǎn)生Cl2;進行了如下實驗探究。
(1)甲同學(xué)認為裝置B中濕潤的淀粉KI試紙變藍即可證明無水FeCl3能分解產(chǎn)生Cl2,乙同學(xué)認為不能得出此結(jié)論,理由是_______。
(2)乙同學(xué)提出了改進意見;用如圖所示裝置進行實驗:
裝置H中的試劑為________。裝置F中飽和食鹽水的作用是________。實驗結(jié)束后,取裝置D中殘留固體溶于稀鹽酸中,向所得溶液中加入_________(填化學(xué)式)溶液,若觀察到_____,說明FeCl3已經(jīng)分解完全。
(3)實驗后把鎂條投入裝置F的溶液中,發(fā)生的現(xiàn)象是___,其原因是(結(jié)合離子方程式)解釋_______。評卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)21、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學(xué)式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學(xué)式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
22、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去。為研究其組成,某小組同學(xué)進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學(xué)式___________。
(2)寫出①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑,假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式___________。
(4)下列物質(zhì)中可能在溶液中與甲反應(yīng)的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH23、物質(zhì)A由4種元素組成;按如下流程進行實驗。
已知:
①每一步反應(yīng)均完全②溶液D僅含一種溶質(zhì)。
③沉淀E不溶于酸④溶于
請回答:
(1)物質(zhì)A的組成元素為_______(元素符號),其化學(xué)式為_______。
(2)寫出A與雙氧水反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(3)寫出F至G的離子方程式_______。
(4)設(shè)計實驗檢驗溶液D中的主要離子_______。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共2題,共12分)24、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應(yīng)結(jié)束前半個小時加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應(yīng)的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學(xué)式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應(yīng)代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。25、某興趣小組設(shè)計了利用MnO(含少量鐵的氧化物和不溶性雜質(zhì))制備二氧化錳的兩種方案流程如下:
已知:
①MnO+H2NCOONH4→+2H2OMnCO3↓+2NH3·H2O
②MnO易被空氣中氧化;難溶于水;受熱易分解;其他硝酸鹽相對難分解。
請回答:
(1)方案一中鐵元素以_______(填化學(xué)式)被除去。
(2)下列說法正確的是_______。A.步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了防止被氧化B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應(yīng)在水中先通氨氣至飽和,再通至飽和C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用D.方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多進行了以下操作。請選出合理的操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:將帶有沉淀的濾紙折卷→_______。
a.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置1朝向擺放;
b.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置2朝向擺放;
c.加熱時;不斷轉(zhuǎn)動坩堝使濾紙完全灰化;
d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;
e.先加熱裝置3中b處;再加熱a處;
f.將沉淀轉(zhuǎn)移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化。
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質(zhì)量分數(shù)選取50%,不能過大或者過小的理由是_______。
(5)由碳酸錳在空氣中灼燒獲得的結(jié)構(gòu)比較疏松,步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結(jié)構(gòu)相對致密的重質(zhì)精品。寫出其中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_______。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共24分)26、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)。27、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、壓強的關(guān)系如圖3所示。則a=_______(填“>”或“<”)0;壓強由小到大的關(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)。28、以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的過程如圖所示:
硼鎂泥的主要成分如下表:。MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%
回答下列問題:
(1)“酸解”時應(yīng)該加入的酸是_______,“濾渣1”中主要含有_________(寫化學(xué)式)。
(2)“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是________、_______。
(3)判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是____________。
(4)分離濾渣3應(yīng)趁熱過濾的原因是___________。29、(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__。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
A.的電子式是A錯誤;
B.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子,則和互為同位素;B正確;
C.不同非金屬元素之間形成的共價鍵為極性鍵,則分子中存在極性鍵;C正確;
D.為CO2;其分子呈直線形,D正確;
故選A。2、B【分析】【詳解】
A.向純水中加入NaOH固體,NaOH電離產(chǎn)生OH-,使溶液中c(OH-)增大;水的電離平衡逆向移動,因此水的電離程度減小,A正確;
B.純水中加入FeCl3固體,F(xiàn)eCl3電離產(chǎn)生Fe3+,消耗水電離產(chǎn)生的OH-,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時溶液中c(H+)>c(OH-);溶液顯酸性,故pH減小,B錯誤;
C.0.005mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.005mol/L=0.01mol/L;故溶液pH=2,C正確;
D.0.01mol·L-1的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=0.01mol/L,則c(H+)=mol/L=10-12mol/L;所以溶液pH=12,D正確;
故合理選項是B。3、B【分析】【詳解】
A.高性能耐燒蝕樹脂屬于有機高分子材料;不屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料,故A錯誤;
B.晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料;是制造太陽能電池的主要原料,故B正確;
C.碳纖維的主要成分是碳單質(zhì);屬于新型無機非金屬材料,故C錯誤;
D.鋁鋰合金屬于合金;應(yīng)用于飛機是利用了其硬度大;密度小、韌性強等特點,且合金熔點比其任一組成金屬低,故D錯誤。
故選B。4、C【分析】【分析】
圖示收集氣體的方法是向下排空集氣法;用于收集密度比空氣小的氣體。
【詳解】
A.O2密度比空氣大;故A不符;
B.Cl2密度比空氣大;故B不符;
C.H2密度比空氣小;故C符合;
D.CO2密度比空氣大;故D不符;
故選C。5、B【分析】【分析】
制取裝置包括加熱和不需加熱兩種,實驗室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的;碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳,因此不需要加熱;二氧化碳能溶于水,密度比空氣的密度大,因此只能用向上排空氣法收集;甲裝置的優(yōu)點是:可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止,具有啟普發(fā)生器的功能;乙裝置N處添加止水夾也與甲裝置具有的功能不同,因為乙中固體與液體不能分離。
【詳解】
A項;圖示甲裝置中固液分離,且U形管中左邊液面高于右邊液面,說明止水夾M處于關(guān)閉狀態(tài),故A項分析錯誤;B項,甲裝置氣體導(dǎo)出過程中,容器內(nèi)部與外部相通,裝置氣體順利導(dǎo)出,氣壓相等,故B項分析正確;C項,啟普發(fā)生器適用于塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體,能夠?qū)崿F(xiàn)“隨開隨用;隨關(guān)隨?!?,而甲裝置同樣適于塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體,且利用止水夾的開閉能夠控制反應(yīng)的開始和停止,因此,甲裝置具有啟普發(fā)生器的功能,故C項分析錯誤;D項,甲裝置關(guān)閉止水夾M后,U形管內(nèi)的壓強增大,從而使固體與液體反應(yīng)物分離,而乙裝置在N處添加止水夾不能實現(xiàn)固液分離,故D項分析錯誤;正確選項B。
【點睛】
啟普發(fā)生器適用于塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體,能夠?qū)崿F(xiàn)“隨開隨用、隨關(guān)隨?!?;可以利用啟普發(fā)生器制備的氣體常見的有氫氣、二氧化碳、硫化氫等等。6、C【分析】【詳解】
A、1mol/L鹽酸是稀鹽酸,實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣,稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng),無法制取得到氯氣,選項A錯誤;B、用氯氣氧化溴離子時,導(dǎo)氣管應(yīng)該采用“長進短出”原則,所以該裝置錯誤,不能實現(xiàn)實驗?zāi)康?,選項B錯誤;C、利用有機溶劑將溴萃取后,用裝置③分離出FeCl3溶液;不能選用裝置④分離,選項C正確;D;加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應(yīng)在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液,選項D錯誤。答案選C。
點睛:本題考查化學(xué)實驗方案評價,涉及物質(zhì)制備、實驗操作等知識點,明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、實驗操作規(guī)范是解本題的關(guān)鍵,易錯點是選項D,加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應(yīng)在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液。7、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。8、A【分析】【詳解】
A.NaBH4中Na元素顯+1價;B元素顯+3價、H元素顯-1價;A錯誤;
B.異丙胺沸點為33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4;所以操作③所進行的分離操作是蒸餾,B正確;
C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,H2作氧化劑;Na作還原劑,C正確;
D.鈉硬度??;且保存在煤油里,取用少量鈉需要用鑷子取出,濾紙吸干煤油,用小刀在玻璃片上切割,D正確;
故答案選A。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.向海帶灰浸出液中加入稀硫酸酸化;再加入雙氧水,溶液由無色變?yōu)辄S色,可初步判斷海帶中含有碘元素,再加入淀粉,溶液變藍色,可確定海帶中含有碘元素,故A正確;
B.先用硫酸銅溶液與過量燒堿溶液反應(yīng);得到新制的氫氧化銅懸濁液。將其與患者尿液混合,加熱,若產(chǎn)生磚紅色沉淀則說明患糖尿病,反之則不是,故B正確;
C.用pH試紙測得潔廁劑顯強酸性;取少量潔廁劑滴入硝酸鋇溶液中,無明顯現(xiàn)象,再加入硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成則說明潔廁劑中含有氯離子,綜上可檢驗潔廁劑的主要成分是鹽酸,故C正確;
D.硝酸的氧化性強于過氧化氫;用硫酸酸化的過氧化氫溶液和硝酸亞鐵反應(yīng)時,硝酸作為氧化劑,故不能說明過氧化氫的氧化性強于鐵離子,故D錯誤;
故答案選:D。二、填空題(共5題,共10分)10、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,大大增強溶解能力。
(5)>11、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.bd⑦.212、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,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,相當于降低壓強,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的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為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)方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.913、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,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應(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)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)414、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?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶2三、實驗題(共6題,共12分)15、略
【分析】分析:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)驗證的實驗設(shè)計;步驟分析判斷,現(xiàn)象分析理解,掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗設(shè)計方法是解題關(guān)鍵。
詳解:(1)實驗室制備氯氣,結(jié)合裝置分析可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)實驗室制備氯氣中含有氯化氫氣體,需要用飽和食鹽水除去。(3)C中有0.1mol氯氣參加反應(yīng),裝置C中通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下黃紅色的氣體,反應(yīng)為Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+X,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計算判斷氯元素化合價為+1價,可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O。(4)實驗過程中產(chǎn)生氯氣是有毒氣體,不能排放到空氣中,而裝置D后沒有尾氣吸收裝置?!窘馕觥縈nO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液)Cl2O在裝置D后連接一尾氣處理裝置(或連接一盛有NaOH溶液的洗氣瓶)16、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)裝置圖回答A;B儀器的名稱;
(2)紅磷燃燒生成五氧化二磷;
(3)紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙;放出大量熱;磷燃燒消耗氧氣,氣體減少;
(4)反應(yīng)完成后;紅磷;氣體都有剩余;
(5)裝置2能準確測量氣體體積變化;
(6)氧氣反應(yīng)不完全或裝置漏氣,測得的氧氣體積分數(shù)小于
(7)容器中空氣的體積為40mL,氧氣的體積分數(shù)為
(8)根據(jù)氧氣的體積分數(shù)為計算;
【詳解】
(1)根據(jù)裝置圖;儀器A是燃燒匙;儀器B是燒杯;
(2)紅磷燃燒生成五氧化二磷,磷燃燒反應(yīng)的表達式是:紅磷+氧氣五氧化二磷;
(3)紅磷燃燒能觀察到產(chǎn)生大量白煙,放出大量熱;氧氣占空氣體積的磷燃燒消耗氧氣,氣體體積減少,所以待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開彈簧夾,觀察到水沿導(dǎo)管進入集氣瓶,進入水的體積約等于集氣瓶剩余總體積的
(4)反應(yīng)完成后;紅磷;氣體都有剩余,說明剩余氣體不燃燒或不支持燃燒;
(5)裝置2能準確測量氣體體積變化;使實驗結(jié)論更加準確;
(6)紅磷量不足氧氣反應(yīng)不完全或裝置漏氣,測得的氧氣體積分數(shù)小于
(7)容器中空氣的體積為40mL,氧氣的體積分數(shù)為氧氣的體積為8mL,所以注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為2mL刻度處才停止;
(8)設(shè)加熱前注射器活塞前沿至少應(yīng)調(diào)整到xmL刻度處,x=20?!窘馕觥咳紵谉t磷+氧氣五氧化二磷紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量熱水沿導(dǎo)管進入集氣瓶,進入水的體積約等于集氣瓶剩余總體積的不燃燒或不支持燃燒環(huán)?;蚴箤嶒灲Y(jié)論更加準確紅磷量不足或裝置漏氣22017、略
【分析】【分析】
將SOCl2液體加入到CuCl2·2H2O晶體中,發(fā)生反應(yīng)生成CuCl2,將多余的SOCl2蒸餾除去,經(jīng)過冷凝在錐形瓶中接受,注意防止SOCl2遇水劇烈反應(yīng);因此要用堿石灰防止空氣中水蒸氣進入到錐形瓶中。
【詳解】
⑴SOCl2遇水劇烈反應(yīng)生成兩種酸性氣體,因此CuCl2·2H2O晶體和SOCl2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑;故答案為:CuCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑。
⑵堿石灰除了能吸收SO2、HCl等酸性氣體,由于SOCl2遇水劇烈反應(yīng),因此堿石灰還能起到的作用為防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應(yīng);故答案為:防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應(yīng)。
⑶①開始有碘單質(zhì);后來被反應(yīng)完,因此恰好完全反應(yīng)時的實驗現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色;故答案為:溶液由藍色變?yōu)闊o色。
②根據(jù)反應(yīng)方程式得到關(guān)系式2Cu2+—I2—2S2O32?,n(Na2S2O3)=n(Cu2+)=0.1000mol·L?1×0.018L=0.0018mol,故答案為46.1%?!窘馕觥緾uCl2·2H2O+2SOCl2=CuCl2+2SO2↑+4HCl↑防止空氣中水蒸氣進入錐形瓶,與SOCl2發(fā)生反應(yīng)溶液由藍色變?yōu)闊o色46.1%18、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中Fe(OH)2制備可知,本題考查Fe(OH)2制備即Fe(OH)2的性質(zhì),運用Fe(OH)2制備原理和步驟、Fe(OH)2的性質(zhì)分析。
【詳解】
(1)攪拌可以使生成的沉淀與氧氣充分反應(yīng);
故答案為:使沉生成的沉淀與氧氣充分反應(yīng);
(2)生成的白色沉淀是Fe(OH)2,離子方程式是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;
故答案為:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;
(3)Fe(OH)2被氧化生成紅褐色Fe(OH)3沉淀,所以紅褐色沉淀是Fe(OH)3;
故答案為:Fe(OH)3;
(3)由圖2和圖3可知,瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低,此時沉淀顏色發(fā)生改變,說明“在Fe(OH)2制備過程中;沉淀顏色改變與氧氣有關(guān)”;
故答案為:瓶內(nèi)空氣和溶液中氧氣的含量均降低;沉淀顏色改變;
(4)白色沉淀是Fe(OH)2,最終生成紅褐色是Fe(OH)3,因此白色沉淀最終生成紅褐色轉(zhuǎn)化的方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
故答案為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【點睛】
Fe(OH)2非常容易被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是生成的在白色沉淀迅速轉(zhuǎn)化成灰綠色,最后變成紅褐色。因此制備Fe(OH)2時一定要隔絕空氣?!窘馕觥渴股傻某恋砼c氧氣充分接觸Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe(OH)3瓶內(nèi)空氣和溶液中氧氣的含量均降低,沉淀顏色改變4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)319、略
【分析】【分析】
(1);用B裝置制備氨氣為固體加熱裝置;用C裝置制備氨氣為固體與液體不需要加熱裝置;
(2);收集氣體的方法的選擇可依據(jù)氣體的密度和溶解性;如氣體與氧氣反應(yīng)則只能用排水法收集;結(jié)合密度可選擇向下或向上排空氣法收集;
(3);若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體;為固體與液體反應(yīng)需要加熱裝置,且氣體可利用濃硫酸干燥、向上排空氣法收集,需要尾氣處理,以此來解答。
【詳解】
(1);用B裝置制備氨氣為固體加熱裝置;選擇藥品為氫氧化鈣固體和氯化銨固體;用C裝置制備氨氣為固體與液體不需要加熱裝置,選擇藥品為濃氨水和氧化鈣(或堿石灰、固體氫氧化鈉等),故答案為:濃。
氨水和氧化鈣(或堿石灰;固體氫氧化鈉等);
(2);收集氣體的方法的選擇可依據(jù)氣體的密度和溶解性;如氣體與氧氣反應(yīng)則只能用排水法收集,氣體是否有顏色、熱穩(wěn)定性與收集方法無關(guān),故答案為:BD;
(3)、若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體,為固體與液體反應(yīng)需要加熱裝置,且氣體可利用濃硫酸干燥、向上排空氣法收集,需要尾氣處理,符合條件的只有氯氣,故答案為:C。【解析】濃氨水、CaO固體(NaOH固體)BDC20、略
【分析】【分析】
該小組同學(xué)對無水FeCl3能否分解產(chǎn)生Cl2,進行試驗探究,甲同學(xué)想通過裝置B中濕潤的淀粉KI試紙變藍來證明無水FeCl3能分解產(chǎn)生Cl2,他認為的原理是:Cl2有氧化性,會把I-氧化為I2,I2遇到淀粉顯藍色。但是在第一套裝置中,有氧化性的除了氯氣還有空氣中的氧氣,以及沸點較低的FeCl3受熱變成的FeCl3蒸汽,他們都可以把I-氧化為I2。這樣看來,第一套裝置不夠嚴密,可以從上述角度出發(fā)來改進裝置,即乙同學(xué)改進的裝置。通入N2可以排出裝置內(nèi)的空氣,避免氧氣的干擾,E是安全瓶,F(xiàn)可以吸收FeCl3蒸氣,G用來檢驗氯氣,若出現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙變藍即可證明無水FeCl3能分解產(chǎn)生Cl2,H是尾氣處理裝置,可以用NaOH溶液吸收氯氣。判斷FeCl3是否完全分解,可以通過檢驗Fe3+來檢驗。
【詳解】
(1)甲同學(xué)認為裝置B中濕潤的淀粉KI試紙變藍即可證明無水FeCl3能分解產(chǎn)生Cl2,這個結(jié)論不夠嚴密,因為該實驗條件下能將I-氧化為I2的物質(zhì),除了無水FeCl3分解產(chǎn)生的Cl2外,還有裝置中的氧氣,以及沸點較低的FeCl3受熱變成的FeCl3蒸氣。
答案為:該實驗條件下能將I-氧化為I2的物質(zhì),除了無水FeCl3分解產(chǎn)生的Cl2外,還有裝置中的氧氣,以及沸點較低的FeCl3受熱變成的FeCl3蒸氣。
(2)裝置H中的試劑為NaOH溶液,吸收剩余的氯氣。氯化鐵沸點為315℃,加熱到600℃會產(chǎn)生FeCl3蒸氣,干擾試驗,所以用裝置F中飽和食鹽水吸收FeCl3蒸氣。,取裝置D中殘留固體溶于稀鹽酸中,向所得溶液中加入KSCN溶液,若溶液未變紅色說明溶液中不含F(xiàn)e3+,F(xiàn)eCl3已經(jīng)分解完全。
答案為:NaOH溶液;除去FeCl3蒸氣;KSCN;溶液未變紅色;
(3)裝置F的溶液中含有FeCl3,F(xiàn)eCl3水解時溶液顯酸性,水解的離子方程式為:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鎂條,鎂可以和H+反應(yīng)生成氫氣,從而使水解平衡正向移動,促進Fe3+完全水解,生成Fe(OH)3沉淀。
答案為:有氣泡和紅褐色沉淀產(chǎn)生;Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,Mg與H+反應(yīng),Mg+2H+=Mg2++H2↑產(chǎn)生氫氣,pH升高,促進Fe3+完全水解,生成Fe(OH)3沉淀;【解析】該實驗條件下能將I-氧化為I2的物質(zhì),除了無水FeCl3分解產(chǎn)生的Cl2外,還有裝置中的氧氣,以及沸點較低的FeCl3受熱變成的FeCl3蒸氣NaOH溶液除去FeCl3蒸氣KSCN溶液未變紅色有氣泡和紅褐色沉淀產(chǎn)生Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,Mg與H+反應(yīng),Mg+2H+=Mg2++H2↑產(chǎn)生氫氣,pH升高,促進Fe3+完全水解,生成Fe(OH)3沉淀四、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共24分)21、略
【分析】【詳解】
周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍,則A為碳元素;B的價電子層中的未成對電子有3個,則B為氮元素;C與B同族,則C為磷元素;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸,則D為氯元素。
(1)C為P元素,原子核外有15個電子,基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p3;D為Cl元素,最高價含氧酸為HClO4,比其低兩價的含氧酸是HClO3;高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱),所以高氯酸酸性比氯酸強。
(2)C、N、P與Cl形成兩元共價化合物為CCl4、NCl3、PCl3,中心原子都為sp3雜化;雜化后得到的雜化軌道完全相同就是等性雜化,如甲烷中的sp3雜化,得到4個完全相同的sp3雜化軌道;雜化后得到的雜化軌道至少存在兩個不同的,就是非等性雜化,如氨分子中N原子、PCl3中的P原子,雖是sp3雜化;雜化后的雜化軌道不完全相同,所以屬于不等性雜化;以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為四面體形,分子立體構(gòu)型為三角錐形。
(3)因為孤電子對對成鍵電子對的排斥力較大;所以不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角小于等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),每個C原子與4個N原子以共價鍵相連,每個N原子與3個C原子以共價鍵相連,所以氮化碳的化學(xué)式為C3N4;從圖3可以看出,一個C3N4晶胞包括6個C原子和8個N原子,則其晶體密度為ρ==3.59g?cm-3?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p3②.高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱)③.sp3雜化④.NCl3、PCl3⑤.四面體形⑥.三角錐形⑦.小于⑧.C3N4⑨.3.59g·cm-322、略
【分析】【分析】
甲的焰色反應(yīng)為黃色,說明甲中含有鈉元素,鹽丙和鹽丁的組成元素和甲相同,加入足量稀硫酸反應(yīng)生成的乙能使品紅溶液褪色,則乙為二氧化硫,淡黃色沉淀為硫單質(zhì),丙、丁中的一種物質(zhì)為硫代硫酸鈉,發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)①生成的二氧化硫的物質(zhì)的量為0.02mol,硫的物質(zhì)的量為0.01mol,而中生成的硫、二氧化硫物質(zhì)的量相等均為0.01mol,故丙、丁中的另一種物質(zhì)為亞硫酸鈉,發(fā)生反應(yīng)該反應(yīng)生成的二氧化硫物質(zhì)的量為0.01mol,甲分解得到的二氧化硫的物質(zhì)的量為0.01mol。
【詳解】
(1)根據(jù)前面分析得到甲中所含陽離子為鈉離子,其電子式為根據(jù)原子守恒可知,0.01mol甲中Na原子的物質(zhì)的量為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04,S原子物質(zhì)的量為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol,O原子物質(zhì)的量為(0.01mol+0.01mol)×3+0.01mol×2=0.08mol,則甲的化學(xué)式為Na2S2O4,則甲的化學(xué)式故答案為:
(2)①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)是其離子反應(yīng)方程式故答案為:
(3)甲的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑,假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽,根據(jù)質(zhì)量守恒得到兩種鹽分別為硫酸氫鈉和亞硫酸氫鈉,則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式故答案為:
(4)白色固體甲()常用于織物的漂白,也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去,說明具有強還原性,具有氧化性的物質(zhì)或離子能與反應(yīng),氯氣、硝酸銀都具有強氧化性,能與發(fā)生氧化還原反應(yīng),則可能在溶液中與甲反應(yīng)的是BC;故答案為:BC?!窘馕觥?1)
(2)
(3)
(4)BC23、略
【分析】【分析】
①由18.64g白色沉淀E及單一溶質(zhì)D推得含有n(K2SO4)=0.08mol,則物質(zhì)A中含有n(K+)=0.02mol,n(S)=0.08mol,②由黃色沉淀H及加入的0.18molKI推得物質(zhì)A中含有n(I)=0.02mol,由①②推出含有n(O)=0.16mol,所以化學(xué)式為KI(SO2)4或KIS4O8。
【詳解】
(1)根據(jù)前面分析得到物質(zhì)A的組成元素為K、S、I、O,其化學(xué)式為KI(SO2)4或KIS4O8;故答案為:K、S、I、O;KI(SO2)4或KIS4O8。
(2)A與雙氧水反應(yīng)的化學(xué)方程式2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O;故答案為:2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O。
(3)F至G是亞硫酸根和I發(fā)生氧化還原反應(yīng),將I變?yōu)榈怆x子,其反應(yīng)的離子方程式SO+I+H2O=3I-+2H++SO故答案為:SO+I+H2O=3I-+2H++SO
(4)D是硫酸鉀,主要驗證鉀離子和硫酸根離子,鉀離子應(yīng)從焰色試驗進行驗證,硫酸根主要通過加入氯化鋇來進行驗證,則實驗檢驗溶液D中的主要離子方法是取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO故答案為:取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO【解析】(1)K、S、I、OKI(SO2)4或KIS4O8
(2)2KI(SO2)4+9H2O2=I2+K2SO4+7H2SO4+2H2O或2KI(SO2)4+9H2O2=I2+2KHSO4+6H2SO4+2H2O
(3)SO+I+H2O=3I-+2H++SO
(4)取少量溶液進行焰色試驗,透過藍色鈷玻璃若看到紫色則含有K+;另取少量溶液先加鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀則含有SO五、工業(yè)流程題(共2題,共12分)24、略
【分析】【分析】
氧化鋅煙塵中性浸出,過濾分離得到濾液1,濾液1為ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,過濾得到濾液2和酸浸渣,酸浸渣為濾液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260號溶劑由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置換得到海綿銦。
【詳解】
(1)In為第五周期第ⅢA族元素,基態(tài)In原子的價電子排布式為故答案為:
(2)①加入稀硫酸浸泡過程中,與稀反應(yīng)生成和沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為故答案為:
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為MnO2被還原為Mn2+,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為故答案為:
③“中性浸出”時要盡可能使鋅元素浸出;銦元素不浸出,根據(jù)題圖判斷,最佳氧化劑用量為1%,故答案為:1%;
④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分為故答案為:
(3)①反萃取過程中,需要加入酸溶液讓萃取反應(yīng)的平衡逆向移動,從流程中看出宜選用稀故答案為:稀
②萃取和反萃取后需要分液;則均需要使用的玻璃儀器有燒杯;分液漏斗,故答案為:燒杯、分液漏斗;
(4)“置換”后的濾液中含有大量可返回濾液1中利用,故答案為:濾液1;
(5)“置換”過程中發(fā)生反應(yīng)則需要消耗的Zn的質(zhì)量為故答案為:5.88?!窘馕觥?1)
(2)1%
(3)稀燒杯;分液漏斗。
(4)濾液1
(5)5.8825、略
【分析】【分析】
方案一利用MnO加入50%硝酸溶液浸取,調(diào)節(jié)pH、過濾后得到濾液1在真空加熱到250℃~300℃,洗滌后得到二氧化錳粗品,多步操作后得到二氧化錳精品;方案二在MnO和水中同時通入CO2和氨氣;浸取后得到濾液2,蒸發(fā);過濾得到的濾渣灼燒得到二氧化錳粗品,多步操作得到精品。
【詳解】
(1)方案一中通過調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子水解產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀過濾而除去,故鐵元素以被除去;
(2)A.受熱易分解,其他硝酸鹽相對難分解,步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了使氧化生成二氧化錳;選項A錯誤;
B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應(yīng)在MnO和水中同時通氨氣和進行反應(yīng);選項B錯誤;
C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用;選項C正確;
D.方案一有硝酸參與;產(chǎn)生氮的氧化物,故方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保,選項D正確;
答案選CD;
(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多具體操作為b.將濾紙包放入坩堝后,在泥三角上如裝置2朝向擺放;d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;c.加熱時,不斷轉(zhuǎn)動坩堝使濾紙完全灰化;f.將沉淀轉(zhuǎn)移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化;答案為bdcf;
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質(zhì)量分數(shù)選取50%;因為濃度太小,反應(yīng)速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續(xù)過濾中被濾除;
(5)步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結(jié)構(gòu)相對致密的重質(zhì)精品,高錳酸根離子與錳離子發(fā)生歸中反應(yīng)生
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