C.工业上电解熔融cd3可得到c的单质
D.向b2a2中加入cd3溶液一定不产生沉淀
【答案】A
7.已知常温时CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.75×10−5，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.75×10−5。
常温时，向10mL浓度均为0.01mol·L−1的NaOH和氨水混合溶液中，逐滴加入0.01mol·L−1的CH3COOH溶液，混合溶液的pH与加入CH3COOH的体积V之间的变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是
A.a点溶液的pH<12
B.b点时水的电离程度最大
C.c点处的微粒间存在：
c（CH3COO−）=c（NH4+）+c（NH3·H2O）
D.d点处的微粒间存在：
c（CH3COO−）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（NH4+）＞c（OH−）
【答案】B
【解析】试题分析：
由醋酸和一水合氨的电离常数可知，两者在相同条件下的电离度相同，所以醋酸铵溶液显中性。
A.a点溶液中，浓度均为0.01mol·L−1的NaOH和氨水混合溶液的pH>12，A不正确；B.b点醋酸与溶液中的两种碱恰好完全反应，得到醋酸钠溶液和醋酸铵溶液的混合液，此时因为两种盐均能水解，可以促进水的电离，在b点前后都会有碱或酸抑制水的电离，所以b点水的电离程度最大，B正确；C.c点pH=7，此时溶液中有醋酸、醋酸钠和醋酸铵3种溶质，由物料守恒可知，c（CH3COO−）>c（NH4+）+c（NH3·H2O），C不正确；D.d点处的溶液中含有物质的量相等的醋酸、醋酸钠和醋酸铵3种溶质，溶液是酸性，但是因为醋酸是弱电解质，而醋酸钠和醋酸铵均为强电解质，所以溶液中存在c（CH3COO−）＞c（Na+）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH−），D不正确。
二、非选择题：
8.氮化铝（AlN）陶瓷是一种新型无机非金属材料，利用它较高的体积电阻率、绝缘强度大、导热性能好，可用作大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。
工业上可用氮气和铝在高温下直接化合法来制备氮化铝粉体（AlN粉体在潮湿的空气中易发生水解反应）。
已知：
实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液和氯化铵溶液共热制取氮气。
现提供以下装置来模拟工业制取AlN粉体。
（1）写出实验室制取氮气的化学方程式：
___________________________。
（2）请从下图中选择合适的装置按顺序组装一套用氮气和铝粉制AlN的装置（装置可以根据需要重复使用）：
________________________________。
（3）实验开始后应先给_______处装置加热一段时间再给另一处装置加热，这样操作的原因是：
_______________。
（4）已知：
氮化铝（AlN）既能溶于强酸，又能溶于强碱，试写出AlN与HCl溶液反应的化学方程为________________。
（5）AlN制备过程中存在一些副反应致生成的AlN不纯。
研究小组的同学取2.0500gAlN样品与浓NaOH溶液充分反应，通过测定产生氨气的量来测定AlN的纯度（假设杂质与碱反应不生成NH3，忽略NH3在强碱性溶液中的溶解）。
实验装置如下：
请帮该同学纠正装置中一处明显错误：
___________________。
当H中反应完全后持续缓慢通入氮气将生成的氨全部吹入I中被水吸收。
然后将I中氨水_________________________________________________________________________（请补充完这步操作，需根据后面数据计算作答），用_______取25.00mL氨水于锥形瓶中并加入几滴_______作指示剂，用0.1000mol/L的盐酸滴定至终点，消耗盐酸体积为22.50mL，经计算得AlN的纯度为90.00%。
【答案】
（1）.NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O
（2）.CFAF（3）.C（4）.通氮气排尽装置内空气，防止氧气干扰实验（5）.AlN+4HCl=AlCl3+NH4Cl（6）.将I中导管改为连接一个倒扣漏斗吸收氨气（7）.转移到500mL容量瓶中定容配成500mL溶液（8）.碱式滴定管（9）.甲基橙
【解析】
（1）由题意知，实验室用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液和氯化铵溶液共热制取氮气，该反应的化学方程式为NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O。
（2）可以选择C作为氮气的发生装置，选择F作为氮气的干燥装置，选择A作为氮化铝的制备装置，最后再加一个F，防止空气中的水蒸气进入A装置，引起氮化铝水解。
所以，可以按CFAF顺序组装一套用氮气和铝粉制AlN的装置。
（3）实验开始后应先给C处装置加热一段时间再给另一处装置加热，这样操作的原因是：
通氮气排尽装置内空气，防止氧气干扰实验。
（4）由于氮化铝（AlN）既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以AlN与HCl溶液反应可以生成两种盐，其化学方程为AlN+4HCl=AlCl3+NH4Cl。
（5）该实验装置中的尾气处理装置设计不正确，容易引起倒吸，应将I中导管改为连接一个漏斗倒扣于烧杯水面吸收氨气。
当H中反应完全后持续缓慢通入氮气将生成的氨全部吹入I中被水吸收。
然后将I中氨水转移到500mL容量瓶中定容配成500mL溶液，用碱式滴定管取25.00mL氨水于锥形瓶中并加入几滴甲基橙作指示剂，用0.1000mol/L的盐酸滴定至终点，消耗盐酸体积为22.50mL，经计算得AlN的纯度为90.00%。
9.碳捕捉技术即是二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS），是实现温室气体减排的重要途径之一，更是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。
I.利用CO2加氢合成低碳烯烃技术就是重要的应用之一。
以合成C2H4为例，其合成反应为：
6H2（g）+2CO2（g）
CH2=CH2（g）+4H2O（g）ΔH1；已知H2的燃烧热为△H2；CH2=CH2（g）的燃烧热为△H3；H2O（l）=H2O（g）的热效应为△H4。
（1）ΔH1=__________________（请用△H2、△H3、△H4表示），
若将1molCO2与3molH2充入10L的恒容密闭容器中，达到平衡后，平衡浓度、CO2转化率与温度的关系分别如图1和图2所示，请回答下列问题：
（2）图1中曲线c代表物质的电子式___________________。
（3）该反应在较低温度时能自发进行，请分析其原因：
______________________________。
（4）结合图1和图2，下列说法一定正确的是__________。
A．其他条件不变，T1℃、增大压强，再次达到平衡时c（H2）比A点的c（H2）大
B．平衡常数：
KM＞KN
C．生成乙烯的速率：
v（M）小于v（N）
（5）计算图2中M点时，乙烯的体积分数________________。
（保留二位有效数字）
II.利用电解法也可将CO2制得乙烯，如图3所示，电极b是太阳能电池的________极，
电解时其中a极对应电解槽上生成乙烯的电极反应式为______________________________。
【答案】
（1）.6△H2－△H3+4△H4
（2）.
（3）.该反应为：
ΔH<0、ΔS<0，所以低温自发（4）.AB（5）.7.7%（6）.正极（7）.2CO2+12e−+12H+=C2H4+4H2O
【解析】I.
（1）由题意知，H2的燃烧热为△H2，则有①H2（g）+
O2（g）=H2O（l）△H2；CH2=CH2（g）的燃烧热为△H3，则有②CH2=CH2（g）+3O2（g）=2H2O（g）+2CO2（g）△H3；③H2O（l）=H2O（g）△H4。
由①
6-②+③
4可得6H2（g）+2CO2（g）
CH2=CH2（g）+4H2O（g），所以ΔH1=6△H2－△H3+4△H4，
（2）由图1可知，随温度升高，氢气的平衡浓度增大，所以该反应为放热反应。
根据图中曲线的变化趋势可知，c的变化量小于b，所以c代表的物质是乙烯，其电子式为
。
（3）该反应ΔH<0、ΔS<0，该反应在较低温度时ΔH-TΔS<0，所以能自发进行。
（4）结合图1和图2的信息可知：
A．其他条件不变，T1℃、增大压强，各组分的浓度均变大，尽管平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理可知，再次达到平衡时c（H2）比A点的c（H2）大，A正确；B．该反应为放热反应，温度升高后，平衡常数变小，所以平衡常数KM＞KN，B正确；C．由图2可知，在M点催化剂的催化效率最高，远远高于N点，所以生成乙烯的速率v（M）大于v（N），C不正确。
综上所述，说法一定正确的是AB。
（5）图2中M点时，二氧化碳的转化率为50%，则CO2、H2、CH2=CH2、H2O的平衡量分别为0.5mol、1.5mol、0.25mol、1mol，所以乙烯的体积分数为
7.7%。
II.由图3可知，在左室二氧化碳被还原为乙烯、右室生成氧气，所以左室为阴极室、右室为阳极室，电极b是太阳能电池的正极，电解时阴极上生成乙烯的电极反应式为2CO2+12e−+12H+=C2H4+4H2O。
10.高铁酸钾（K2FeO4）是优秀的水处理剂，具有很强的氧化性，氧化能力优于氯气和臭氧，溶于水中能有效杀灭水中的微生物和藻类，还能氧化分解各种有机、无机污染物，如酚、有机氮、硫化物、氰化物等，而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物。
工业上常用次氯酸钠氧化法和电解法先制得高铁酸钠后再与氢氧化钾饱和溶液反应制备高铁酸钾。
I.电解法采用氢氧化钠作电解质溶液，铁丝网和石墨作电极材料，先制得高铁酸钠，请判断铁丝网作_______极，阴极产生气体是__________。
II.次氯酸钠氧化法制备高铁酸钾简要流程如下：
（1）写出在碱性条件下过程①反应的离子方程式：
___________________________________。
（2）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。
该反应的化学方程式为：
2KOH+Na2FeO4＝K2FeO4+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因：
______________________________________。
（3）K2FeO4溶于水后，会慢慢放出气体，并杀菌消毒，净化水中悬浮杂质，写出它和水反应的离子方程式_______________________________________________________。
在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用___________（填序号）。
A．H2OB．稀KOH溶液、异丙醇
C．KCl溶液、异丙醇D．Fe（NO3）3溶液、异丙醇
（4）K2FeO4溶于水后，会水解生成如下图中的物种，纵坐标表示其分布分数，则下列说法不正确的是________________。
A．FeO42−+H2O⇌HFeO4−+OH−的平衡常数为10−7.4
B．从pH=1到pH=2.6，H2FeO4的分布分数逐渐增大
C．向pH=6的该溶液中加KOH溶液，反应的离子方程式为HFeO4−+OH−=FeO42−+H2O
D．根据图中信息，铁元素有4种存在形态，它们总是可以同时大量存在
（5）可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO42-+CrO2-+2H2O=CrO42-+Fe（OH）3↓+OH-
②2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
③Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液定容于250mL容量瓶中。
每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol/L的（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为21.90mL。
则上述样品中高铁酸钾的质量分数为______________。
（保留四位有效数字）
【答案】
（1）.I阳极
（2）.H2（3）.2Fe3++3ClO−+10OH−=2FeO42−+3Cl−+5H2O（4）.该温度下K2FeO4溶解度小于Na2FeO4（5）.4FeO42−+10H2O=4Fe（OH）3+3O2+8OH−（6）.B（7）.AD（8）.73.00%
【解析】I.电解法采用氢氧化钠作电解质溶液，铁丝网和石墨作电极材料，先制得高铁酸钠。
铁在反应中被氧化为高铁酸根，铁丝网一定作阳极，阴极上，氢离子放电产生气氢气。
II.
（1）在碱性条件下过程①反应的离子方程式为2Fe3++3ClO−+10OH−=2FeO42−+3Cl−+5H2O。
（2）过程②发生反应的化学方程式为：
2KOH+Na2FeO4＝K2FeO4+2NaOH。
该反应之所以能发生，是因为在反应控制的温度下K2FeO4溶解度小于Na2FeO4。
（3）K2FeO4溶于水后，会慢慢放出气体，并杀菌消毒，净化水中悬浮杂质，由此可知，该反应生成氧气和氢氧化铁胶体，该反应的离子方程式为4FeO42−+10H2O=4Fe（OH）3+3O2+8OH−。
在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，为减少晶体的溶解损失，防止引入新的杂质，便于低温烘干，洗涤剂最好选用稀KOH溶液和异丙醇，选B。
...............
（5）用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO42-+CrO2- +2H2O=CrO42-+Fe（OH）3↓+OH-
②2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
③Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
由此可得关系式2FeO42-~2CrO2- ~2CrO42-~Cr2O72-~6Fe2+，所以n（FeO42-）=
n（Fe2+）=
=7.300
mol，所以样品中高铁酸钾的质量分数为
。
点睛：
本题考查了多步反应的计算。
多步反应的计算可以通过关系式法完成。
可以根据连续发生的几个反应，找出相关物质的化学计量数之间的关系，最后找出计算对象与已知数据之间的关系，这样即可忽略中间产物的计算，直接算出结果，事半功倍。
也可以用电子转移守恒法找关系式。
11.碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是___________________________。
（2）（CN）2分子中，共价键的类型有________________，C原子的杂化轨道类型是____________
（3）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。
（4）与碳同族的基态Ge原子的核外电子排布式为___________，有________个未成对电子。
（5）石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：
Li1－xC6+xLi++xe−→LiC6。
其结果是：
Li+嵌入石墨的A、B层间。
现有某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+，写出它的化学式：
_______。
（6）碳有多种同素异形体，其中金刚石的晶体晶胞如下图所示：
已知金刚石立方晶胞边长apm，请计算晶体密度____________g/cm3（请用含a和NA的式子表示）。
【答案】
（1）.C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
（2）.π键和σ键（3）.sp（4）.分子晶体（5）.[Ar]3d104s24p2（6）.2（7）.LiC2（8）.9.6×1031/（NA·a3）
【解析】
（1）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构。
（2）（CN）2分子中，共价键的类型有π键和σ键，C原子的杂化轨道类型是sp。
（3）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物熔点为253K，沸点为376K。
根据其熔点和沸点较低，可以判断其固体属于分子晶体。
（4）与碳同族的基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，有2个未成对电子。
（5）某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+。
由于每个六元环上有6个C原子，而每个C原子参与形成3个六元环，所以平均每个六元环上有2个C原子，所以该石墨嵌入化合物的化学式为LiC2。
（6）由金刚石的晶胞结构示意图可知，每个晶胞中有8个C原子，则1mol晶胞中有8molC，其质量为96g，其体积为
，所以晶体密度为
9.6×1031/（NA·a3）g/cm3。
点睛：
本题有关晶体密度的计算是比较难的，首先用均摊法计算晶胞中所含的碳原子数，然后取NA个晶胞计算其质量和体积，计算过程中还要注意单位的转换（把皮米转化
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