故合理选项是B。
13.准确量取22.00mLNa2SO3溶液,最合适的仪器是()
A.25mL量筒B.25mL滴定管
C.50mL量筒D.有刻度的25mL烧杯
【答案】B
【详解】A.25mL量筒,量筒的读数只能读到0.1mL,无法量取25.00mL溶液,故A错误;
B.滴定管、移液管是能精确计量的仪器,准确量取25.00mL溶液,应用25mL的滴定管,故B正确;
C.50mL量筒,量筒的读数只能读到0.1mL,无法量取25.00mL溶液,故C错误;
D.烧杯不能用于精确量取液体,可粗略估计,故D错误,
故选B。
【点睛】注意掌握常见的计量仪器的构造及使用方法,明确托盘天平准确度为0.1g、量筒准确度为0.1mL、滴定管为0.01mL等,是解题的关键。
14.下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应过程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是()
A.该反应为吸热反应
B.a与b相比,a的反应速率更快
C.a与b相比,反应的平衡常数一定不同
D.E2大于E1,说明总能量生成物比反应物低
【答案】D
【分析】由图可知,反应物总能量大于生成物总能量;b中活化能小;K与温度有关,且化学反应相同;焓变等于正逆反应的活化能之差。
【详解】A、由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故A错误;
B、b中活化能小,b的反应速率更快,故B错误;
C、K与温度有关,且化学反应相同,则a与b相比,反应的平衡常数相同,故C错误;
D、焓变等于正逆反应的活化能之差,E2大于E1,焓变为负,为放热反应,说明总能量生成物比反应物低,故D正确。
答案选D。
【点睛】本题考查反应热与焓变,把握反应中能量变化、催化剂对反应的影响、K与温度的关系为解答的关键。
15.下列转化过程不能一步实现的是()
A.Al(OH)3→Al2O3B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlCl3D.Al→NaAlO2
【答案】B
【详解】A、Al(OH)3加热分解Al2O3,可一步实现转化,A错误;
B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3,B正确;
C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3,可一步转化,C错误;
D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,可一步实现转化,D错误;
答案选B。
16.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是()
A.脱氧过程中铁作为原电池正极
B.负极的电极反应为:
Fe-3e→Fe3+
C.正极的电极反应为:
2H2O+O2+4e→4OH-
D.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期
【答案】C
【分析】钢铁的吸氧腐蚀,铁作负极,发生Fe-2e-=Fe2+,C为正极,发生O2+2H2O+4e-=4OH-;
【详解】A、糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同,钢铁的吸氧腐蚀中铁作负极,故A错误;
B、钢铁吸氧腐蚀中,铁作负极,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故B错误;
C、吸氧腐蚀,碳作正极,氧气在正极上得到电子,即电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C正确;
D、原电池放电过程是放热反应,因此脱氧过程也是放热过程,防止糕点应氧化而变质,故D错误。
17.通常情况下,仅凭下列事实能证明乙酸是弱酸的是()
A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢B.乙酸钠溶液pH>7
C.乙酸溶液能使石蕊变红D.某乙酸溶液能导电能力弱
【答案】B
【分析】证明CH3COOH为弱酸,可从以下角度判断:
①等浓度的HCl、CH3COOH导电能力;②等浓度的HCl、CH3COOH比较二者与金属反应速率大小;③判断是否存在电离平衡;④比较二者对应的盐溶液的酸碱性等,以此解答该题。
【详解】A.某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢,说明该乙酸中氢离子浓度很小,但是不能说明乙酸部分电离,不能证明乙酸是弱电解质,A错误;
B.乙酸钠的pH>7,说明乙酸钠是强碱弱酸盐,乙酸是弱酸,B正确;
C.乙酸溶液能使石蕊试液变红色,说明乙酸电离出氢离子,但不能说明部分电离,所以不能证明是弱电解质,C错误;
D.某乙酸导电能力弱,说明该酸中离子浓度较小,但是不能说明乙酸部分电离,则不能证明乙酸是弱电解质,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查弱电解质判断的知识。
明确强、弱电解质根本区别是解本题关键,溶液导电性强弱与离子浓度及离子所带电荷有关,与电解质强弱无关,题目难度不大。
18.除去物质中含少量杂质的方法错误是()
选项
物质(括号内为杂质)
实验方法
A
K2SO4(K2CO3)
加入稀硫酸使溶液呈中性
B
NaCl(KNO3)
样品配制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤
C
CO2(HCl)
通过NaHCO3饱和溶液,干燥
D
溴苯(溴)
加入足量NaOH溶液,充分振荡,分液
【答案】B
【详解】A.碳酸钾能够与硫酸反应生成硫酸钾和二氧化碳气体,可以除去碳酸钾,且不引入杂质,故A正确;
B.硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,应该将样品配制成热饱和溶液,蒸发浓缩后趁热过滤,可以除去混入的硝酸钾杂质,故B错误;
C.氯化氢能够与NaHCO3饱和溶液反应放出二氧化碳,可以除去HCl,且不引入杂质,故C正确;
D.溴能够与氢氧化钠反应生成易溶于水的盐,而溴苯不溶于水,可以除去溴,且不引入杂质,故D正确;
故选B。
19.关于晶体的叙述中,正确的是()
A.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定
C.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
【答案】C
【详解】A.分子晶体中,共价键的键能越大,稳定性越大,而分子间的作用力越大,熔沸点越高,所以键能的大小不能判断分子晶体的熔沸点,A项错误;
B.分子晶体中,分子间作用力越大,熔沸点越高,而共价键的键能越大,稳定性越大,B项错误;
C.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高,键能决定其熔沸点,C项正确;
D.共价化合物形成的电解质溶于水后也可电离出自由移动的离子,如HCl等,D项错误;
答案选C。
【点睛】一般来说,不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为:
原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔沸点有高有低。
这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同,其熔、沸点也不相同。
原子晶体间靠共价键结合,一般熔、沸点最高;离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合,一般熔、沸点较高;分子晶体分子间靠范德华力结合,一般熔、沸点较低;金属晶体中金属键的键能有大有小,因而金属晶体熔、沸点有高(如W)有低(如Hg)。
20.测得某pH=2的溶液中有关数据如下:
离子
Na+
Fe3+
?
NO3-
SO42-
浓度(mol/L)
2.0×10-2
1.4×10-2
?
2.0×10-2
2.4×10-2
则该溶液中还可能大量存在的一种离子是()
A.Cl-B.SO32-C.Ba2+D.Al3+
【答案】A
【分析】pH=2的溶液含大量的H+,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,则离子大量共存,结合溶液为电中性来解答。
【详解】pH=2的溶液含大量的H+,c(H+)=1.0×10-2mol/L,结合溶液中电荷守恒可知,1.0×10-2mol/L+2.0×10-2mol/L+1.4×10-2mol/L×3>2.0×10-2mol/L+2.4×10-2×2,则还含有的离子为阴离子,因CO32-与Fe3+反应生成沉淀不能共存,只有A合理;
故答案选A。
【点睛】本题考查常见离子的检验及离子共存,把握溶液的pH及电荷守恒为解答的关键,注意电荷守恒的应用。
二、综合题,完成下列填空
21.从宏观和微观两个角度认识氯、硫、铁、铝等元素的单质及其化合物是学好中学化学的重要基础。
完成下列填空:
(1)Cl在元素周期表中的位置为______________,由此可知,其最高价氧化物对应的水化物的化学式为:
______________,次氯酸分子的结构式为:
_____________。
(2)Cl、S、Na三种元素形成简单离子其半径由大到小的顺序是_______________________(用离子符号表示)。
铝最高价氧化物对应的水化物表现出了独特的性质,其在水溶液中的电离方程式为_________________________________________________________________。
(3)硫和氯的非金属性强弱关系是_________________,试从原子结构的角度解释其原因。
________________________________________________________________
(4)现有试剂:
溴水、硫化钠溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有___________________,看到的现象是_____________
_____________________________________。
要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有___________________,反应的离子方程式是________________________________。
【答案】
(1).第三周期VIIA族
(2).HClO4(3).H-O-Cl(4).S2->Cl->Na+(5).H++AlO2–+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH–(6).Cl>S(7).氯和硫原子电子层数相同,质子数氯大于硫,因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫,得电子能力大于硫(8).溴水(9).橙红色褪去(10).硫化钠溶液和稀硫酸(11).2S2-+SO32-+6H+→3S↓+3H2O
【分析】
(1)主族元素周期数=电子层数、族序数=最外层电子数;氯元素的最高价氧化物对应水化物为高氯酸;HClO中O原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对;
(2)电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大;氢氧化铝为两性氢氧化物,在水中有碱式电离、酸式电离两种情况;
(3)电子层相同,质子数越大,原子核对最外层电子的吸引越强,得电子能力越强;
(4)要证明Na2SO3具有还原性,应选用强氧化性的试剂溴水;要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性试剂,选择试剂为:
硫化钠溶液和稀硫酸。
【详解】
(1)Cl是17号元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,处于周期表中第三周期第VIIA族。
氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4.HClO中O原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对,其结构式为H-O-Cl,故答案为:
第三周期第VIIA族;HClO4;H-O-Cl;
(2)电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,故离子半径:
S2->Cl->Na+;氢氧化铝为两性氢氧化物,电离方程式为:
H++AlO2-+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-,故答案为:
S2->Cl->Na+;H++AlO2-+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-;
(3)氯和硫原子电子层数相同,质子数氯大于硫,因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫,得电子能力大于硫,故非金属性:
Cl>S,故答案为:
Cl>S;氯和硫原子电子层数相同,质子数氯大于硫,因此氯原子核对最外层电子的吸引能力大于硫,得电子能力大于硫;
(4)要证明Na2SO3具有还原性,应选用强氧化性的试剂溴水,看到的现象是:
橙红色褪去;要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性试剂,选择试剂为:
硫化钠溶液和稀硫酸,反应离子方程式为:
2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O,故答案为:
溴水;橙红色褪去;硫化钠溶液和稀硫酸;2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O。
22.中国科学家用金属钠和CO2
一定条件下制得了金刚石:
(1)配平上述反应的化学方程式:
___Na+_____CO2
_____Na2CO3+_____C(金刚石)。
若反应过程中有0.15molCO2反应,则电子转移的数目为:
____________。
(2)CO2的电子式为:
_________________,Na原子核外电子有_______个能级。
(3)已知:
常压下
钠
Na2CO3
金刚石
石墨
熔点(℃)
97.8
851
3550
3850
沸点(℃)
882.9
1850(分解产生CO2)
----
4250
若反应在常压、890℃下进行,写出该反应的平衡常数表达式______________________。
若3v正(Na)=4v逆(CO2),则________(选填序号)。
a.反应肯定达到平衡b.反应可能达到平衡c.反应肯定未达平衡
(4)副产物Na2CO3溶于水后溶液呈碱性,请结合平衡移动的原理,用文字描述所得溶液呈碱性的原因:
__________________________________________________________________
______________________________________________________。
若在10升容器中,反应进行了5min,金刚石的质量增加了6g,则5min里CO2的平均反应速率为______________。
【答案】
(1).4
(2).3(3).2(4).1(5).0.2NA(6).
(7).4(8).K=
(9).a(10).由于碳酸是弱电解质,Na2CO3溶于水后电离出的碳酸根离子结合了水电离出的氢离子,导致水的电离平衡朝正反应方向移动,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度。
(11).0.03mol/(L·min)
【分析】
(1)根据电子守恒配计量数并计算转移电子数目;
(2)二氧化碳的电子式为
;Na原子核外电子排布式为1s22s22p63s1;
(3)根据一些物质的熔沸点数据,在常压、890℃时Na和CO2都是气态,Na2CO3和C都不是气态,则可得该反应的平衡常数表达式;根据一正一逆,速率之比等于系数比,则反应肯定达到平衡;
(4)Na2CO3溶于水后溶液呈碱性是因为碳酸根发生水解;CO2的平均反应速率=
。
【详解】
(1)