D.最高价氧化物的水化物的酸性:
Y>Z
【答案】B
【解析】
试题分析:
X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,为钠元素,ZX形成的化合物为中性,说明为氯化钠,则Y为硫元素,W为氧元素。
A、钠离子和氧离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故钠离子半径小于氧离子半径,故错误;B、氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠,其水溶液都为氢氧化钠,显碱性,故正确;C、水和硫化氢比较,水稳定性强,故错误;D、最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸,故错误。
考点:
原子结构和元素周期律的关系
13.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向0.1mol
CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中
减小
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中
增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中
不变
【答案】D
【解析】
考点:
弱电解质的电离平衡,盐类水解平衡,难溶电解质的溶解平衡
26.(14分)
过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。
以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是_______。
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于____。
(2)下图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______(填标号)。
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
CaCO
滤液
白色晶体
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中”。
将溶液煮沸,趁热过滤。
将溶液煮沸的作用是___________。
(4)步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是_________。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_______。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:
将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。
该工艺方法的优点是______,产品的缺点是_______。
【答案】
(1)中和多余的盐酸,沉淀铁离子;过滤
(2)ade(3)酸;除去溶液中溶解的CO2
(4)CaCl2+NH3·H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+H2O;防止过氧化氢分解
(5)减少CaO2溶解而损失
(6)原料来源丰富、操作简单;煅烧石灰石需要消耗大量的能量
【解析】
试题分析:
(1)反应中盐酸过量,且溶液中含有铁离子,因此步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸,沉淀铁离子;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤。
(2)a.过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁,a错误;b.玻璃棒用作引流,b正确;c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡,c正确;d.滤纸边缘应该低于漏斗,d错误;e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易弄碎滤纸,e错误,答案选ade。
考点:
考查物质制备实验设计
27.(15分)
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)NaClO2的化学名称为_______。
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表》
离子
SO42−
SO32−
NO3−
NO2−
Cl−
c/(mol·L−1)
8.35×10−4
6.87×10−6
1.5×10−4
1.2×10−5
3.4×10−3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。
增加压强,NO的转化率______(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______(填“提高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的有点是_______。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH−(aq)===SO32−(aq)+H2O(l)ΔH1
ClO−(aq)+SO32−(aq)===SO42−(aq)+Cl−(aq)ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42−(aq)ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO−(aq)+2OH−(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl−(aq)的ΔH=______。
【答案】
(1)亚氯酸钠;
(2)①2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+;提高②减小;
③大于;二氧化硫的还原性强于NO(3)①增大;②
(4)①生成的硫酸钙微溶,降低硫酸根离子浓度,促使平衡向正反应方向进行②△H1+△H2-△H3
【解析】
试题分析:
(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠;
(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+;正反应是体积减小的,则增加压强,NO的转化率提高。
②根据反应的方程式2H2O+ClO2-+2SO2=2SO42-+Cl-+4H+、2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+可知随着吸收反应的进行氢离子浓度增大,吸收剂溶液的pH逐渐降低。
③由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,O2和NO的平衡分压减小,这说明反应向正反应方向进行,因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均增大。
考点:
考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等
28.(14分)
以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为:
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。
“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:
4ROH+V4O124−
R4V4O12+4OH−(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【答案】
(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2
(2)0.5(3)Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)碱;(5)K+(6)2NH4VO3
V2O5+H2O+2NH3↑
【解析】
试题分析:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V元素化合价不变,说明不是氧化还原反应,根据原子守恒可知反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O;二氧化硅与酸不反应,则“废渣1”的主要成分是二氧化硅。
(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,V元素化合价从+4价升高到+5价,而氧化剂KClO3中氯元素化合价从+5价降低到-1价,则根据电子得失守恒可知需要氯酸钾的物质的量为少3mol÷6=0.5mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中,同时生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,则“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)根据方程式可知为了提高洗脱效率,反应应该向逆反应方向进行,因此淋洗液应该呈碱性。
(5)由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾,则“流出液”中阳离子最多的是钾离子。
(6)根据原子守恒可知偏钒酸铵(NH4VO3“煅烧”生成七氧化二钒、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4VO3
V2O5+H2O+2NH3↑。
考点:
考查物质制备工艺流程图分析
36.[化学——选修2:
化学与技术](15分)
聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为_________。
粉碎过筛的目的是_______
(2)酸浸时最合适的酸是_____,写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_________,下列氧化剂中最合适的是____________(填标号)。
A.KMnO4B.
C.
D.
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则_______。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是______。
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为
(n为物质的量)。
为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c
的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。
到终点时消耗NaOH溶液VmL。
按照上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液
,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为__________
【答案】
(1)Fe2O3·xH2O控制铁屑的颗粒
(2)硫酸Fe2O3+6H+=2Fe3++3SO42-+3H2O
(3)氧化Fe2+c(4)pH过大,容易生成Fe(OH)3,产率降低
(5)减压蒸馏,可防止温度过高,聚合硫酸铁分解(6)
【解析】
试题分析:
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。
粉碎过筛的目的是控制铁屑的颗粒。
(2)由于不能引入杂质,则酸浸时最合适的酸是硫酸,铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3SO42-+3H2O。
(3)由于溶液中含有亚铁离子,则反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+,由于不能引入杂质,则氧
考点:
考查化学与技术模块分析,侧重于物质制备
37.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。
回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式________________________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga_____________As,第一电离能Ga____________As。
(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为____________________,其中As的杂化轨道类型为_________。
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是_____________________。
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。
Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)大于小于(3)三角锥形sp3
(4)GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点高;
(5)原子晶体;共价键
【解析】
试题分析:
(1)As的原子序数是33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(2)同周期自左向右原子半径逐渐减下,则原子半径Ga大于As,由于As的4p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能Ga小于As。
(3)AsCl3分子的价层电子对数=3+
=4,即含有一对孤对电子,所以立体构型为三角锥形,其中As的杂化轨道类型为sp3。
(4)由于GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,所以离子晶体GaF3的熔沸点高;
考点:
考查核外电子排布、电离能、原子半径、杂化轨道、空间构型以及晶胞结构判断与计算等
38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应。
2R—C≡C—H
R—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D的化学名称为______,。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。
用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物(
)也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:
1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
【答案】
(1)
;苯乙炔
(2)取代;消去(3)
4
(4)
(5)
、
、
、
。
(6)
【解析】
试题分析:
(1)A与氯乙烷发生取代反应生成B,则根据B分子式可知A是苯,B是苯乙烷,则B的结构简式为
;根据D的结构简式可知D的化学名称为苯乙炔。
(2)①是苯环上氢原子被乙基取代,属于取代反应;③中产生碳碳三键,是卤代烃的消去反应。
(3)D发生已知信息的反应,因此E的结构简式为
。
1个碳碳三键需要2分子氢气加成,则用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气4mol。
(4)根据原子信息可知化合物(
)发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方
考点:
考查有机物推断与合成