C.
=0,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,pH=7,如果溶质只有RCl,为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,现为中性,碱要过量,所以溶质为ROH和RCl,C项不符合题意;
D.通过计算MOH为强碱,ROH为弱碱,D项不符合题意;
本题答案选B。
8.氮化铝(AlN)是一种新型非金属材料,室温下能缓慢水解。
可由铝粉在氮气氛围中1700℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。
某小组探究在实验室制备AlN并测定产品纯度,设计实验如下。
请回答:
(一)制备AlN
(1)按气流由左向右的方向,上述装置的正确连接顺序为j→__________________→i(填仪器接口字母编号)。
(2)实验时,以空气为原料制备AlN。
装置A中还原铁粉的作用为________________,装置B中试剂X为_____________________。
(二)测定产品纯度
取mg的产品,用以下装置测定产品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
已知:
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
(3)完成以下实验步骤:
组装好实验装置,首先_________________________________,加入实验药品。
接下来的实验操作是关闭______________________________并打开______________,再打开分液漏斗活塞加入足量NaOH浓溶液后关闭,至不再产生气体。
再______________,通入氮气一段时间,测定装置III反应前后的质量变化为ng。
(4)实验结束后,计算产品中AlN的纯度为___________﹪(用含m、n的代数式表示)。
(5)上述实验的设计仍然存在缺陷,你认为可能的缺陷及会导致的测定结果____________(用“偏高”、“偏低”描述)如何______________________________________________________。
【答案】
(1).fedcab(或ba)gh(或hg)
(2).吸收O2(3).浓硫酸(4).检查装置的气密性(5).K1(6).K2(7).打开K1(8).
(9).偏低(10).氨气溶于水,导致测定结果偏低
【解析】
【详解】
(1)AlN室温下能缓慢水解,由铝粉在氮气氛围中1700℃合成。
那么空气必须除去水和O2,还原铁粉除去O2,B装置中X就是为了除去水,应该为浓硫酸,C装置除去空气中的CO2。
应先用C装置除去CO2,再用A装置除去O2,最后除去水,再在D中与Al反应,最后用碱石灰阻止空气进入装置,避免产品变质。
答案为fedcab(或ba)gh(或hg);
(2)还原铁粉的作用除去氧气,避免给实验带来干扰;B装置的目的是除去水,X为浓硫酸,答案为吸收O2浓硫酸;
(3)实验步骤,在装药品之前,要对装置进行检漏。
实验开始进行,首先不通入氮气,K1是关闭的,K2是打开的,反应至不再产生气体时,反应停止,需要将所有的氨气通入浓硫酸中被吸收,因此需要通入氮气,打开K1;答案为检查装置的气密性K1K2打开K1;
(4)根据方程式
AlN~NH3
4117
m(AlN)n
可得m(AlN)=
,
,答案为
;
(5)整个反应中加入了水,氨气极易溶于水,使得氨气不能被浓硫酸完全吸收,氨气的质量偏小,结果偏低。
答案为偏低氨气溶于水,导致测定结果偏低。
9.铅蓄电池的阴、阳极填充物又被称为铅膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4)是废旧铅蓄电池需要回收的部分,通过回收铅膏可制备聚氯乙烯塑料的热稳定剂三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O),其工艺流程如下:
已知:
Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。
请回答下列问题:
(1)加入Na2CO3溶液的目的是______________________________________;浆液中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是_____________________________________。
(2)从滤液A可提取出一种含结晶水的钠盐副产品,若测定该晶体中结晶水的含量,所需的仪器有:
三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯,还需要的仪器有(填序号)
____________。
A.坩埚钳B.泥三角C.烧杯D.蒸发皿
(3)物质X是一种可以循环利用的物质,该物质是_______,若其中残留SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是__________________________。
(4)硝酸溶解时,“酸溶”的效率与温度、硝酸的浓度关系如图所示。
浓度:
c1____________c2(填“大于”“小于”或“等于”)。
温度高于T0时,浸出率降低最有可能原因是___________________。
(5)若铅膏的质量为78g,假设浆液中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3,且PbO未发生反应;硝酸溶解时共收集到5.6LCO2(标准状况),最后获得90.9gPbSO4,则铅膏中PbO的质量分数为_________________%(假设流程中原料无损失,小数点后保留一位数字)。
【答案】
(1).将PbSO4转化为更难溶的PbCO3,以便酸能浸出,提高铅的利用率
(2).PbO2+SO32-+CO32-+H2O═PbCO3↓+SO42-+2OH-(3).AB(4).HNO3(5).浸出时部分铅离子生成PbSO4为难溶物,阻碍反应继续进行(合理即可)(6).小于(7).温度升高,硝酸挥发和分解速率加快(8).14.3
【解析】
【详解】
(1)根据Ksp的数据,PbCO3更难溶,根据沉淀溶解平衡原理,难溶的可以转化为更难溶的,加入Na2CO3是为了使PbSO4转化为PbCO3,以便后续处理。
PbO2转化为PbCO3,Pb的化合价发生变化,化合价降低,处理过程中加入了亚硫酸钠,为氧化还原过程,根据物料守恒和得失电子守恒写出方程式。
答案为将PbSO4转化为更难溶的PbCO3,以便酸能浸出,提高铅的利用率PbO2+SO32-+CO32-+H2O═PbCO3+SO42-+2OH-;
(2)加热固体使之分解,需要使用到坩埚,配套使用到坩埚钳和泥三角,答案为AB;
(3)硫酸溶液和硝酸铅,生成了硫酸铅沉淀,另一种物质就是硝酸,物质X为硝酸,如果残留液中SO42-过多,加入硝酸的处理过程中会直接生成PbSO4沉淀,影响后续操作;答案为HNO3浸出时部分铅离子生成PbSO4为难溶物,阻碍反应继续进行;
(4)在相同的温度下,c2的浸出率会高于c1,浓度越大,浸出率越大,则c1小于c2。
温度高于T0时,由于硝酸的不稳定性,和易挥发性。
温度越高,硝酸挥发和分解得越多。
答案为小于温度升高,硝酸挥发和分解速率加快;
(5)浆液中所有的Pb最终都转化成了PbSO4,可以救出总的Pb含量,为
0.3mol,而浆液中的PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3,可以通过二氧化碳求出PbO2和PbSO4中Pb的含量为
=0.25mol,它们的差值0.05mol,就是PbO中Pb的含量,进而求出PbO的质量为0.05mol×223g/mol=11.15g,
,答案为14.3。
10.大量排放氮的氧化物会产生酸雨、光化学烟雾等环境问题,工业上常用天然气还原法处理氮的氧化物。
(1)CH4催化还原NO、NO2的热化学方程式如下:
序号
热化学方程式
①
4NO2(g)+CH4(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—574kJ·mol-1
②
4NO(g)+CH4(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—1160kJ·mol-1
则4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)的ΔH=___________________。
(2)T1℃时,在一密闭容器中发生反应4NO(g)
N2(g)+2NO2(g),其正反应速率表达式为:
v正=k正·cn(NO),测得速率和浓度的关系如下表。
序号
c(NO)/mol·L-1
v正/mol·L-1·s-1
①
0.10
4.00×10-9
②
0.20
6.40×10-8
③
0.30
3.24×10-7
则n=_____________,k正=________________mol-3·L3·S-1。
达到平衡后,若减小压强,则混合气体的平均相对分子质量将_______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究T2℃时4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
反应时间/min
0
10
20
30
40
压强/MPa
15.00
14.02
13.20
12.50
12.50
①20min时,NO的转化率α=____________﹪。
②T2℃时4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______MPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
若升高温度,该反应的平衡常数Kp将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】
(1).-293kJ·mol-1
(2).4(3).4×10-5(4).减小(5).48(6).0.1(7).减小
【解析】
【分析】
(1)利用盖斯定律就可以求出反应热;
(3)利用三等式,求解平衡常数。
【详解】
(1)4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)等于反应
(②-①),则ΔH=
(—1160kJ·mol-1-(—574kJ·mol-1))=-293kJ·mol-1;答案为-293kJ·mol-1;
(2)将①②带入公式中,4×10-9=0.1nk正,6.40×10-8=0.2nk正;可以求出n=4,k正=4×10-5。
平均相对分子质量
,各物质都是气体,总质量不变;减小压强,向气体体积增大的方向移动,总物质的量在增加,平均相对分子质量减小;答案为44×10-5减小;
(3)在一定条件下,压强之比等于物质的量之比,因此可以直接用压强代替物质的量计算。
4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)
开始的压强1500
转化的压强4xx2x
平衡的压强15-4xx2x
①20min,15-x=13.2,x=1.8NO的转化率为
;
②平衡时,15-x=12.5,x=2.5,NO、N2、NO2的压强分别为5、2.5、5,带入公式
,反应是放热反应,升高温度,逆向移动,Kp减小。
答案为480.1减小。
11.如图是元素周期表的一部分:
⑴阴影部分元素的外围电子排布式的通式为_________。
Sb的元素名称为________。
基态P原子中,电子占据的最高能级符号为______,该能层具有的原子轨道数为______。
⑵氮族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如上右图所示,则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。
A.稳定性 B.沸点 C.R—H键能 D.分子间作用力
⑶某种新型储氧材料的理论结构模型如下左图所示,图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有____________种。
⑷CN-和Fe2+、Fe3+及K+能形成一种蓝色配位化合物普鲁士蓝。
上右图是该物质的的结构单元(K+未标出),该图是普鲁士蓝的晶胞吗?
_______(填“是”或“不是”),平均每个晶胞中含有______个K+。
⑸磷酸盐与硅酸盐之间具有几何形态的相似性。
如多磷酸盐与多硅酸盐一样,也是通过四面体单元通过共用顶角氧离子形成岛状、链状、层状、骨架网状等结构型式。
不同的是多硅酸盐中是{SiO4}四面体,多磷酸盐中是{PO4}四面体。
右图为一种无限长单链结构的多磷酸根,该多磷酸根的化学式为___________。
【答案】
(1).ns2np3
(2).锑(3).3P(4).9(5).AC(6).3(7).不是(8).
(9).(PO3)nn-或PO3-
【解析】
【详解】
(1)阴影部分元素处于ⅤA族,最外层有5个电子,其外围电子排布的通式为ns2np3,P核外还有3个电子层,则电子占据的最高层符号为M,M层还有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道,总共还有9个轨道,电子占有的最高能级为3p;Sb元素为锑,答案为ns2np3锑3P9;
(2)A.N、P、As位于周期表同一主族,从上到下排列,根据元素周期律可以知道,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因此三种氢化物的稳定性逐渐降低,A选项正确;B.因为氨气分子间存在氢键,因此氨气的沸点最高,AsH3的相对分子质量大于PH3,AsH3沸点较PH3高,故B错误;C.非金属性越强与氢元素形成的共价键越强,键能越大,因此键能随原子序数的增大而减小,所以C选项是正确的;D.三种氢化物生成的晶体均是分子晶体,分子间作用力随相对分子质量的增加而增大,故D错误;答案为AC;
(3)C原子的杂化构型可以通过周围有几个原子来判断,在框图中C原子周边的原子数有3、4、2,共3种情况,球的部分基本上所有的C原子周围有3个C原子,为sp2杂化,在球和链相连的C原子其周围有4个C原子,sp3杂化,链上的C周边有2个C原子,sp杂化,答案为3。
(4)普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,Fe2+和Fe3+的个数相等为
,CN-的个数为
,它们的个数比不符合普鲁士蓝的化学式。
在晶胞中电荷守恒,Fe2+和Fe3+所带的正电荷
,而CN-带的负电荷为3,K+所带的电荷为
,每个晶胞中含有
个K+,答案为不是
;
(5)根据图片知,每个三角锥结构中P原子是1个,O原子个数是
个,所以P原子和氧原子个数之比1:
3,3个O原子带6个单位负电荷,磷酸盐,P的化合价为+5,所以形成离子为(PO3)nn-或PO3-。
12.用A和B为原料合成E的路线如下。
已知B的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应且具有酸性,回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为_____________________。
(2)A的名称为_________。
写出B发生银镜反应的化学方程式_________________。
(3)C→D反应的化学方程式为____________,D→E的反应类型是_____________。
(4)写出符合下列条件的C的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________。
①属于羧酸类芳香化合物②核磁共振氢谱中出现4组峰
(5)设计由乙酸为起始原料制备OHC-COOH的合成路线(无机原料任选):
CH3COOH
ClCH2COOH________________________________________。
【答案】
(1).酯基、(酚)羟基
(2).苯酚(3).
(4).
(5).取代反应(6).
、
(