B
直接给石蜡油加热,气体通过酸性高锰酸钾溶液中
溶液逐渐褪色
验证石蜡油裂解一定生成乙烯
C
常温下,向等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等量的酚酞溶液
碳酸钠溶液中红色更深
阴离子水解常数Kh:
CO32->HCO3-
D
向饱和硼酸溶液中滴加少量Na2CO3粉末
无气泡冒出
不能证明酸性:
碳酸>硼酸
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】向Mg2+和Cu2+共存的溶液中滴加适量NaOH溶液,过滤、洗涤,得到白色沉淀,因不知道原溶液中两离子的浓度是否相等,则无法判断二者溶度积常数大小,A错误;溶液逐渐褪色,可知生成不饱和烃,可验证石蜡油裂解生成不饱和烃,不一定是乙烯,B错误;碳酸钠溶液中红色更深,说明碳酸根离子水解能力大于碳酸氢根离子水解能力,所以阴离子水解常数:
Kh:
CO32->HCO3-,C正确;硼酸溶液中硼元素最高价+3价,碳酸中碳元素最高价+4价,因此二溶液混合后无气泡冒出,说明硼酸不能制备碳酸,可以证明酸性:
碳酸>硼酸,D错误;正确选项C。
6.下图是采用新能源储能器件将CO2转化为固体产物,实现CO2的固定和储能灵活应用的装置。
储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2饱和LiClO4-DMSO电解液锂片。
下列说法正确的是
A.Li-CO2电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到
B.CO2的固定中,每转移8mole-,生成6mol气体
C.过程Ⅱ中电能转化为化学能
D.过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-=4Li++3CO2↑
【答案】A
【解析】金属锂能够与水反应,电解液不能由LiClO4和DMSO溶于水得到,A错误;根据反应的方程式2Li2CO3 =4Li++2CO2↑+O2↑+4e-可知,得到4mole-,生成2mol二氧化碳和1mol氧气,现转移8 mole-,生成6mol气体,B错误;通过图示可知,电子不断的流出,过程Ⅱ中化学能转化为电能,C错误;由图示可知,碳变为二氧化碳,发生氧化反应,过程Ⅰ的钌电极为负极,电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑,D正确;正确选项D。
7.某二元弱碱B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)。
向10mL稀B(OH)2溶液中滴加等浓度盐酸溶液,B(OH)2、B(OH)+、B2+的浓度分数δ随溶液POH[POH=-lgc(OH)-]变化的关系如图,以下说法正确的是
A.交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mL
B.当加入的盐酸溶液的体积为10mL时存在c(Cl-)>c(B(OH)+)>c(H+)>c(OH-)>c(B2+)
C.交点b处c(OH)=6.4×10-5
D.当加入的盐酸溶液的体积为15mL时存在:
c(Cl-)+c(OH-)=c(B2+)+c(B(OH)+)+c(H+),
【答案】C
8.亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水反应生成一种烈化物和两种氧化物。
某学习小组在实验用C12和NO制备NOCl并测定其纯度,相关实验(装置略去)如下。
请回答:
(1)制备Cl2发生装置可______(填大写字母),反应的离子方程式为_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:
a→________(按气流方向,用小写字母表示),若用到F,其盛装药品为_________。
(3)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(NOCl)
①实验室也可用B装置制备NO,上图X装置的优点为__________(至少写出两点)
②检验装置气密性并装入药品,打开k2,然后再打开____(填“k1”或“k3”),通入一段时间气体,其目的为________,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。
③若无装肖Y,则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为_________
(4)取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL.已知:
Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,则亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为____(用代数式表示,不必化简)。
【答案】
(1).A或B
(2).MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3).fgcbdejh(4).饱和食盐水(5).排除装置内空气的干扰;可以随开随用,随关随停(6).K3(7).排尽三颈烧瓶中的空气防止NO和NOCl变质(8).2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑(9).14.7375c/m×100%或写成
×100%
【解析】
(1)实验室制备Cl2可以用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,或者用高锰酸钾固体与浓盐酸混合反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,则发生装置可选择图中的A或B,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;正确答案:
A或B;MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O或2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气,所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢后再用浓硫酸进行干燥,然后再根据氯气的密度比空气大的性质,用向上排空气法收集,氯气是大气污染物,需要进行尾气处理,可以用碱石灰做吸收剂,故装置连接顺序为:
a→fgcbdejh,F装置内其盛装饱和食盐水,除去氯化氢气体;正确答案:
fgcbdejh;饱和食盐水。
(3)①实验室也可用B装置制备NO,图X装置的优点为排除装置内空气的干扰;可以随开随用,随关随停;正确答案:
排除装置内空气的干扰;可以随开随用,随关随停。
②检验装置气密性并装入药品,打开k2,然后再打开k3,通入一段时间气体,其目的是为排净三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮和NOCl变质;正确答案:
K3;排尽三颈烧瓶中的空气防止NO和NOCl变质。
③NOCl与水反应生成盐酸、一氧化氮和二氧化氮,反应的化学方程式为:
2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑;正确答案:
2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。
(4)取Z中所得液体mg溶于水,取25.00mL溶液中存在:
n(NOCl)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×22.50×10-3=0.0225cmol,则250mL溶液中,n(NOCl)=0.225cmol,所以亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为0.225c×65.5/m×100%=14.7375c/m×100%;正确答案:
14.7375c/m×100%或写成[c×22.5×10-3×10×65.5]/m×100%。
9.辉铜矿主要成分Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。
工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③MnSO4·H2O易溶于冷水,不溶于酒精;
④部分金属阳离子氢氧化物的(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算:
当离子浓度小于1.0×10-5时,认为该离子沉淀完全。
):
Ksp(Fe(OH)3)=1.0×10-38,Ksp(Cu(OH)2)=1.0×10-20,Ksp(Mn(OH)2)=4.0×10-14
(1)酸浸时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式_________________________________。
(2)调pH的范围为____________。
(3)在该工艺中可循环使用的物质是______________;“加热驱氨”环节,温度不能过低也不能过高的原因为___。
(4)请根据如下图示,将“由碳酸锰经一系列操作获得MnSO4·H2O晶体,并测定纯度”的实验方案补充完整。
①将碳酸锰固体溶于稀硫酸获得硫酸锰溶液;
②加热溶液并控制温度>40℃,_________得到粗产品;
③_______,低温干燥,可得到较纯晶体。
④欲测定该品体的纯度,取14.00g晶体加蒸馏水配成100mL溶液,量取25.00mL,加足量标准BaCl2溶液,得到沉淀4.66g,则此样品的纯度为___(保留四位有效数字)。
某小组计算发现本组样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有__(任写一种)。
【答案】
(1).Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(2).3【解析】
(1)根据题给信息:
MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;Cu2S和MnO2与硫酸混合后生成硫酸铜、硫酸锰、单质硫和水,反应的化学方程式Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O;正确答案:
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O。
(2)调节pH的作用是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去;Ksp(Fe(OH)3)=1.0×10-38,当c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,c(H+)=10-3mol·L-1,pH=3;考虑到碱式碳酸铜产量,应该避免铜的损失,Ksp(Cu(OH)2)=1.0×10-20,当c(Cu2+)=1.0mol·L-1,c(OH-)=10-10,c(H+)=10-4mol·L-1,pH=4;所以调pH的范围为33(3)分析工艺流程投入反应物和产物,产物氨气可以溶入水中形成氨水再投入循环使用,故可循环使用的物质为氨气;“加热驱氨”环节,温度不能过低也不能过高的原因:
温度过低,[Cu(NH3)4]SO4分解不完全,温度过高,会导致Cu2(OH)2CO3分解,这两种情况均会使碱式碳酸铜产量减少;正确答案:
氨气;温度过低,[Cu(NH3)4]SO4分解不完全,温度过高,会导致Cu2(OH)2CO3分解,这两种情况均会使碱式碳酸铜产量减少。
(4)②由曲线图知当温度低于40℃时析出MnSO4·5H2O晶体,高于40℃时析出MnSO4·5H2O晶体,因此硫酸锰溶液制备MnSO4·5H2O的实验必须保证溶液温度高于40℃;然后通过蒸发结晶,趁热过滤,得到粗产品;正确答案:
蒸发结晶,趁热过滤。
③为减少产品的损失,用酒精洗涤产品2-3次,低温干燥,可得到较纯晶体;正确答案:
用酒精洗涤产品2-3次。
④硫酸钡的量为4.66/233=0.02mol,硫酸根离子的总量为0.02mol,原晶体中含有的硫酸根离子的总量为0.02×100/25=0.08mol,硫酸锰晶体的质量为0.08×169g,则此样品的纯度为0.08×169/14×100%=96.57%;用标准氯化钡溶液测定样品中MnSO4·5H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%,说明样品中硫酸根离子质量分数大于MnSO4·5H2O中硫酸根离子质量分数,故只要能增大样品中硫酸根离子质量分数的原因均合理,则可能原因是样品中混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水;正确答案:
96.57%;可能有混有硫酸盐(相对分子质量小于MnSO4)杂质或部分晶体失去结晶水。
10.亚硝酰氧(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题:
(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为_______
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰气,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1K1;
4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2K2;
2NO(g)+Cl2(g)
2NOCl(g) ΔH3K3;
则ΔH3=_____(用ΔH1和ΔH2表示),K3=______(用K1和K2表示)
(3)25℃时,向2L带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生反应:
2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ΔH
①测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线a所示(反应达到平衡时的温度与起始温度相同),则ΔH___0 (填“>”或“<”);若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线b所示,则改变的条件是______。
②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系,其中正确的曲线是______(填“甲”或“乙”);m值为_______
(4)NO可用间接电化学法除去,其原理如图3所示
①阴极的电极反应式为_________
②吸收塔内发生反应的离子方程式为___________
【答案】
(1).
(2).2ΔH1-ΔH2(3).K21/K2(4).<(5).加催化剂(6).乙(7).2(8).2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O(9).2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
【解析】
(1)NOCl为共价化合物,分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为
;正确答案:
。
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰气,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+NOCl(g)ΔH1K1;②4NO2(g)+2NaCl(s)
2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2K2;根据盖斯定律,①×2-②可得:
2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),该反应△H3=2△H1-△H2;①的K1=c(NOCl)/c2(NO2);②K2=c(Cl2)×c2(NO)/c4(NO2);K3=c2(NOCl)/c(Cl2)×c2(NO),解之得K3=K21/K2;正确答案:
2ΔH1-ΔH2;K21/K2。
(3)①由图1分析可以知道,随反应的进行压强先增大后减小,5min达到平衡状态,推知开始因反应是放热的,随反应进行温度升高,压强增大;反应到一定程度,因反应物浓度减小,随反应正向进行,压强反而减小,到压强随时间变化不变时,达到平衡状态,反应焓变为:
△H<0;改变后压强不变,反应速率加快,平衡不移动,因此可以使用加催化剂;正确答案:
<;加催化剂。
②△H3<0,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,lgK随温度升高而减小,故乙正确;根据图Ⅰ
X=0.01
,lgK=2;正确答案:
乙;2。
(4)①由图可知,阴极上是HSO3-获得电子生成S2O42-,酸性条件下还生成水,电极反应式为:
2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;正确答案:
2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O。
②,吸收池中S2O42-与NO反应生成N2与HSO3-,反应离子方程式为2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-;正确答案:
2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。
11.第ⅢA族的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。
回答下列问题:
(1)基态Ga原子价电子排布图为________.
(2)经测定发现,N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成,该固体中N原子杂化类型为___;与NO2+互为等电子体的微粒有_____(写出一种)。
(3)铵盐大多不稳定,NH4F、NH4I中,较易分解的是_____,原因是______.
(4)第二周期中,第一电离能介于B元素和N元素之间的元素有______种。
(5)晶体别有多种变体,但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见下图),每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。
若此结构单元为1个分子,则其分子式为____.
(6)冰晶石(Na3AlF6)由两种微粒构成,冰晶石的晶胞结构如图甲所示,●位于大立方体的顶点和面心,ο位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,那么大立方体的体心处所代表的微粒是_________(填微粒符)。
(7)A1单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示,其晶跑特征如图丙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示:
若己知Al的原子半径为dnm,NA代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目_____个;Al晶体的密度为_____g/cm3(用字母表示)。
【答案】
(1).
(2).sp、sp2((3).SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种(4).NH4F(5).F原子半径比I原子小,H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH4+中的H+)(6).3(7).B12(8).Na+(9).4(10).M×1021/[4
NA]
【解析】Ga原子核电荷数为31,核外电子排布1s22s22p63s23p63d104s24p1;基态Ga原子价电
子排布图为
;正确答案:
。
(2)NO2+其中心N原子价电子对数=σ键个数+孤电子对个数=2+(5-1-2×2)/2=2,所以其中的氮原子按sp方式杂化;NO3-价层电子对数为=3+(5+1-2×3)=3,属于sp2杂化;等电子体是指原子数相等,电子总数相等的微粒,因此原子数为3,电子数为22的等电子微粒有(和NO2+):
SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种;正确答案:
sp、sp2;SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种。
(3)由于F原子半径比I原子小,H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH4+中的H+),所以NH4F、NH4I中,较易分解的是NH4F;正确答案:
NH4F;F原子半径比I原子小,H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH