D.最高价氧化物的水化物的酸性:
Y>Z
13.(2016·课标全国卷Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1mol·L-1CH3COOH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
>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中
不变
26.(14分)(2016·课标全国卷Ⅲ,26)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、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
CaCO3
滤液
白色结晶
(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_________________________________________________________。
27.(15分)(2016·课标全国卷Ⅲ,27)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SO2和NO的烟气,反应温度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。
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“增大”、“不变”或“减小”)。
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pe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ClO
+2SO
2SO
+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具有的优点是____________________。
②已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq)===SO
(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO
(aq)===SO
(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO
(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=________________________________________________________________________。
28.(14分)(2016·课标全国卷Ⅲ,28)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废矾催化剂中回收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
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VO
,反应的离子方程式为__________________________,同时V2O4转化成VO2+。
“废渣1”的主要成分是________。
(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO
,则需要氧化剂KClO3至少为________mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O
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+V4O
R4V4O12+4OH-(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”或“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________________________________________________________________________。
36.[选修2:
化学与技术](15分)
(2016·课标全国卷Ⅲ,36)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。
下图是以回收的废铁屑为原料制备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,铁锈的主要成分是________。
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.KMnO4 b.Cl2 c.H2O2 d.HNO3
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。
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B=
(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cmol·L-1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。
按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0mL。
已知该样品中Fe质量分数w,则B的表达式为________。
37.[选修3:
物质结构与性质](15分)
(2016·课标全国卷Ⅲ,37)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,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______________________________________________________。
38.[选修5:
有机化学基础](15分)
(2016·课标全国卷Ⅲ,38)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为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_______________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
化学参考答案及解析
7.B
解析 A项,Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2,可以用于泡沫灭火器灭火,正确;B项,FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2只能说明Cu的还原性比Fe2+强,并不能说明铁比铜金属性强,错误;C项,次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO,故漂白粉可以漂白织物,正确;D项,氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体,所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记,正确。
8.A
解析 A项,乙烷化学性质稳定,常温下与浓盐酸不发生取代反应,错误;B项,以乙烯为原料可以制备聚乙烯,聚乙烯可以用于食品包装,正确;C项,室温下乙醇可以任意比溶于水,而溴乙烷难溶于水,所以乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷,正确;D项,乙酸与甲酸甲酯分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,正确。
9.D
解析 A项,配制稀硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,否则由于浓硫酸溶解时放出大量的热,容易引起酸液飞溅伤人,错误;B项,应先移出导管,后熄灭酒精灯,否则会引起倒吸而使试管炸裂,错误;C项,操作时应先将气体产物通过饱和食盐水除去HCl,然后通过浓硫酸除去水,否则在通过饱和食盐水时又引入水蒸气,错误;D项,萃取时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,正确。
10.C
解析 A项,异丙苯的分子式为C9H12,正确;B项,异丙苯的相对分子质量比苯大,故其沸点比苯高,正确;C项,由于异丙基与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子,而饱和碳原子为四面体构型,故饱和碳原子和与其相连的三个碳原子一定不在同一平面上,错误;D项,异丙苯与苯结构相似,在组成上相差3个CH2原子团,二者互为同系物,正确。
11.C
解析 A项,充电时,电解质溶液中K+向阴极移动,错误;B项,充电时,总反应方程式为2Zn(OH)
2Zn+O2+4OH-+2H2O,所以电解质溶液中c(OH-)逐渐增大,错误;C项,在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2+将与OH―结合生成Zn(OH)
,正确;D项,O2~4e-,故电路中通过2mol电子,消耗氧气0.5mol,在标准状况体积为11.2L,错误。
12.B
解析 四种短周期主族元素的原子序数依次增大,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na元素;Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性,则Z为Cl元素;因W与X的简单离子电子层结构相同,且W与Y同族,则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。
A项,Na+与N3-(或O2-)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,故离子半径:
Na+<N3-(或O2-)<Cl-。
B项,W与X形成的化合物Na2O、Na2O2(或Na3N)溶于水后的溶液均为NaOH溶液(或NaOH和NH3的混合溶液),呈碱性。
C项,元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强,故热稳定性:
W>Y。
D项,最高价氧化物对应的水化物中HClO4是最强的无机酸。
13.D
解析 A项,
=
,加水稀释,c(CH3COO―)减小,Ka不变,所以比值增大,错误;B项,
=
(Kh为水解常数),温度升高水解常数Kh增大,比值减小,错误;C项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒:
c(NH
)+c(H+)=c(Cl―)+c(OH―),此时c(H+)=c(OH―),故c(NH
)=c(Cl―),所以
=1,错误;D项,在饱和溶液中
=
,温度不变溶度积Ksp不变,则溶液中
不变,正确。
26.
答案
(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀 过滤分离
(2)ade
(3)酸 除去溶液中的CO2
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O(或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl) 温度过高时双氧水易分解
(5)去除晶体表面水分
(6)工艺简单,操作方便 纯度较低
解析
(1)反应混合液中盐酸过量,加入氨水可以中和盐酸,调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离。
(2)a项,漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁,容易造成溶液飞溅,错误;b项,玻璃棒用作引流,正确;c项,将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡,正确;d项,滤纸边缘应低于漏斗口,错误;e项,用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸,错误。
(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液中含有大量的CO2,溶液呈酸性,而CaO2溶于酸,故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。
(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O,产物为CaO2、NH4Cl和H2O,则反应的化学方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,由于H2O2在高温下易分解,所以反应应在冰浴中进行。
(5)由于乙醇与水互溶且易挥发,所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。
(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:
工艺简单,操作方便,产品的缺点是:
没有除杂净化工艺,所制得产品纯度低。
27.答案
(1)亚氯酸钠
(2)①4NO+3ClO
+4OH―===4NO
+3Cl-+2H2O 提高 ②减小 ③大于 NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高) (3)①减小 ②K=
(4)①形成硫酸钙沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高
②ΔH1+ΔH2-ΔH3
解析
(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。
(2)①亚氯酸钠具有氧化性,可将NO气体氧化为NO
,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO+3ClO
+4OH―===4NO
+3Cl-+2H2O。
该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强,有利于反应向消耗NO的方向进行,所以增大压强,NO的转化率提高。
②脱硝反应消耗OH―,故随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小。
③根据题中表格数据发现,反应一段时间后溶液中SO
的离子浓度最大,说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。
原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
(3)①由图分析可知,温度升高,SO2或NO平衡分压的负对数均减小,说明升高温度,平衡逆向移动,因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。
②根据反应ClO
+2SO
2SO
+Cl―可写出其平衡常数表达式为K=
。
(4)①相对于NaClO,Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀,有利于平衡向脱硫方向移动,提高了SO2的转化率。
②将题中的3个反应依次标记为①、②、③,根据盖斯定律,①+②-③即得所求的反应,ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。
28.答案
(1)V2O5+2H+===2VO
+H2O SiO2
(2)0.5
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3 (4)碱 (5)K+
(6)2NH4VO3
V2O5+H2O↑+2NH3↑
解析
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO
,前后V元素化合价不变,说明没有发生氧化还原反应,则反应的离子方程式为V2O5+2H+===2VO
+H2O。
由于SiO2与H2SO4不反应,故“废渣1”的主要成分为SiO2。
(2)VO2+变为VO
,V的化合价由+4价升高到+5价,转移1e-,而氧化剂KClO3则被还原为KCl,化合价由+5价降低为-1价,转移6e-,故欲使3molVO2+变为VO
,需氧化剂KClO3的物质的量至少为3mol×1÷6=0.5mol。
(3)酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3+、Al3+在“中和”时生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,所以“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由题意知逆反应是“洗脱”,在碱性环境中有利于向“洗脱”方向进行,故淋洗液应呈碱性。
(5)由于前面加入了KClO3、KOH,所以“流出液”中阳离子最多的是K+。
(6)根据原子守恒可知偏钒酸铵“煅烧”生成五氧化二钒、氨气和水蒸气,发生反应的化学方程式为2NH4VO3
V2O5+H2O↑+2NH3↑。
36.[选修2:
化学与技术](15分)
答案
(1)Fe2O3·xH2O 选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率
(2)H2SO4 Fe2O3·xH2O+6H+===2Fe3++(x+3)H2O
(3)使Fe从+2价变为+3价 c
(4)形成Fe(OH)3沉淀
(5)降低蒸发温度,防止产物分解
(6)
解析
(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。
粉碎过筛的目的是选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率。
(2)PFS固体产品中酸根为SO
,故酸浸时最合适的酸是硫酸,这样不会引入杂质,铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+===2Fe3++(x+3)H2O。
(3)由于溶液中含有Fe2+,所以反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+为Fe3+,既能氧化Fe2+又不引入杂质,则氧化剂中最合适的是双氧水。
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。
pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀,造成产率降低。
(5)减压蒸发的优点是降低蒸发温度,防止产物分解。
(6)结合空白对照实验可知样品反应消耗的HCl的物质的量为c(V0-V)×10-3mol,则样品中OH―的物质的量为c(V0-V)×10-3mol。
又知样品中Fe的质量分数为w,则铁的物质的量为
mol,则B的表达式为B=
=
。
37.[选修3:
物质结构与性质](15分)
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)
(2)大于 小于 (3)三角锥形 sp3
(4)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体
(5)原子晶体 共价
×100%
解析
(1)As的原子序数为33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
(2)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径Ga大于As,As原子的4p轨道处于半充满的稳定结构,所以第一电离能Ga小于As。
(3)AsCl3分子中心As原子的价层电子对数=3+
=4,含有1对孤对电子,则其立体构型为三角锥形,其中As的杂化轨道类型为sp3。
(4)二者熔点的差异是因为GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体。
(5)GaAs的熔点很高,则其晶体类型为原子晶体,Ga和As以共价键键合。
由