C.Z的单质与水反应比Y的单质与水反应剧烈D.工业上通过电解W、Y组成的化合物制备单质Y
【答案】C
7.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:
AG=lg[
]。
室温下,实验室里用0.10mol/L的盐酸溶液滴定10 mL0.10mol/LMOH溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.MOH电离方程式是MOH=M++OH-
B.C 点加入盐酸的体积为10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL,所得溶液中:
c(M+)+2c(H+)=c(MOH) + 2c(OH-)
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
【答案】C
【解析】A、没有滴入盐酸时,MOH的AG=-8,
,根据水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,解出c(OH-)=10-3mol·L-1,因此MOH为弱碱,电离方程式为MOH=M++OH-,故A错误;B、C点时AG=0,即c(H+)=c(OH-),溶液显中性,MOH为弱碱,溶液显中性时,此时溶质为MOH和MCl,因此消耗HCl的体积小于10mL,故B错误;C、B点加入盐酸溶液的体积为5mL,此时溶液中溶质为MOH和MCl,且两者物质的量相等,根据电荷守恒,由c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),根据物料守恒,c(M+)+c(MOH)=2c(Cl-),两式合并得到c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH-),故C正确;D、随着HCl的滴加,当滴加盐酸的体积为10mL时,水电离程度逐渐增大,当盐酸过量,对水的电离程度起到抑制,故D错误。
8.二氧化硫是重要的化工原料,用途非常广泛。
实验一:
SO2可以抑制细菌滋生,具有防腐功效。
某实验小组欲用下图所示装置测定某品牌葡萄酒中(葡萄酒中含有乙醇、有机酸等)的SO2含量。
(1)仪器A的名称是________;使用该装置主要目的是____________________。
(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,C中化学方程式为_________________________________________。
(3)将输入C装置中的导管顶端改成具有多孔的球泡(如图15所示)。
可提高实验的准确度,理由是_______________________________________。
(4)除去C中的H2O然后用0.099mol·L-1NaOH标准溶液滴定。
①用碱式滴定管量取0.09mol·L-1NaOH标准溶液前的一步操作是___________________________;
②用该方法测定葡萄酒中SO2的含量偏高,主要原因是__________________________________,利用现有的装置,提出改进的措施是_______________________________________________。
(5)利用C中的溶液,有很多实验方案测定葡萄酒中SO2的含量。
现有0.1mol·L-1BaCl2溶液,实验器材不限,简述实验步骤:
________________________________。
【答案】
(1).冷凝管
(2).回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性(3).H2O2+SO2=H2SO4(4).增大气体与溶液的按触面积,使气体吸收充分(5).用待装液润洗滴定管(6).挥发出来的盐酸消耗氢氧化钠,增大了SO2的含量(7).将盐酸换为稀硫酸(8).向C 中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量
【解析】考查实验方案设计与评价,
(1)仪器A为(直型)冷凝管,葡萄酒中含有乙醇和有机酸,乙醇和有机酸受热易挥发,冷凝管的作用是回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性;
(2)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成SO42-,因此化学反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(3)换成多孔的球泡,可以增大气体与溶液的接触面积,使气体吸收充分;(4)①使用滴定管应先检漏,再用待盛液润洗,最后装液体,因此量取NaOH标准液的前的一步操作是用待装液润洗滴定管;②B中加入的是葡萄酒和适量盐酸,盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与NaOH反应,消耗NaOH的量增加,测的SO2的含量偏高;把酸换成难挥发酸,把盐酸换成稀硫酸;(5)根据C中反应,SO2转化成SO42-,向C的溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,然后根据硫元素守恒,求出SO2的量,具体操作是向C中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量。
9.亚硝酰氯是工业上重要的原料,是合成有机物的中间体。
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)△H<0
(1)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应达到平衡。
测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后NO的转化率α1=_____________。
其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”)。
(2)若使反应2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)的平衡常数增大,可采用的措施是___________。
(3)将NO与Cl2按物质的量之比2∶1充入一绝热密闭容器中,发生反应:
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO△H<0,实验测得NO的转化率α(NO)随时间的变化经如图所示。
NO(g)的转化率α(NO)在t2~t3时间段内降低的原因是______________________________。
(4)在其他条件相同时,向五个恒温的密闭容器中分别充入1molCl2与2molNO,发生反应:
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)△H<0,部分反应条件及平衡时ClNO的含量如下表所示:
容器编号
温度/℃
容器体积/L
平衡时ClNO含量(占比)
Ⅰ
T1
2
2/3
Ⅱ
T2=T1
3
W2
Ⅲ
T3>T1
V3
2/3
Ⅳ
T4
V4
W4
Ⅴ
T5
V5
W5
①V3________2(填写“大于”、“小于”或“等于”);
②容器Ⅱ中化学平衡常数K=_________;
③容器Ⅳ、容器Ⅴ分别与容器Ⅰ相比实验条件不同,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
与容器Ⅰ相比,容器Ⅳ改变的实验条件是_____________________;容器Ⅴ与容器Ⅰ的体积不同,则容器Ⅴ中反应达到平衡时气体总压强(P)的范围是________。
【答案】
(1).75%
(2).>(3).降低温度(4).t2达到平衡,t2~t3段温度升高,平衡逆向移动,NO转化率减小(5).小于(6).72(7).使用催化剂(8).6Mpa
【解析】
(1)考查化学平衡的计算,根据化学反应速率的数学表达式,生成ClNO的物质的量为7.5×10-3×10×2mol=0.15mol,消耗的NO的物质的量为0.15mol,NO的转化率为0.15/0.2×100%=75%,恒容状态,反应向正反应方向进行,气体物质的量减少,压强减小,向正反应趋向减小,恒压状态下,压强不变,向正反应方向趋向比恒容大,即α2>α1;
(2)考查影响化学平衡常数的因素,正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,因此采用措施为降低温度;(3)考查勒夏特列原理,t2时刻NO的转化率最大,说明反应达到平衡,即0~t2时刻反应向正反应方向进行,正反应方向是放热反应,t2时刻后,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低;(4)考查化学平衡常数的计算、勒夏特列原理,①T3>T1,在T1的基础上升高温度到T3,正反应方向是放热反应,平衡向逆反应方向进行,ClNO的量降低,但III和I容器中ClNO的含量相等,III中容器的体积小于I容器,因此V3<2L;②2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)
起始:
210
变化:
2xx2x
平衡:
2-2x1-x2xI容器达到平衡时,ClNO的含量为2/3,因此有
,解得x=0.75,根据化学平衡常数的定义,K=
=72,化学平衡常数只受温度的影响,容器II中温度与容器I的温度相等,因此容器II中化学平衡常数为72;③根据图像,IV比I先达到化学平衡,说明IV的化学反应速率比I快,达到平衡是IV和I压强相同,说明该因素只影响化学反应速率,不影响化学平衡的移动,因此改变的实验条件是使用催化剂;令V容器中消耗Cl2的物质的量为ymol,利用PV=nRT,起始时
,达到平衡后,
,得出y=3-P/3,V容器压强大于I,平衡向正反应方向进行,y>0.75,即3-P/3>0.75,解得P<6.75,根据压强与时间的关系,推出P的范围是6Mpa
点睛:
本题的难点是(4)的③最后一个空,因为压强、体积、温度不同,因此采用PV=nRT进行计算,先从起始,求出起始入手,推出温度之间的关系,然后再通过达到平衡,求出
,从而得到y=3-P/3,因为V容器的压强比I容器压强大,对本题压强增大,化学平衡向正反应方向移动,消耗氯气的量增大,即y>0.75,最后求出P的最大值。
10.冶金厂的炉渣中主要成分为CuO、Cu、Ag、Bi、Pb,还含有少量的SiO2和Au,从炉渣中回收有价金属的一种工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)氧化浸取时加入H2O2的目的是__________________________(只要回答出一点即可)。
(2)熔炼时加入Na2CO3 的目的是除硅,该过程的化学方程式是_____________________________。
(3)加入NaOH溶液的目的是调节溶液的pH ,水解时通入水蒸气的目的是_______________________。
(4)流程中加入N2H4·H2O还原得到银的化学方程式是_____________________________。
(5)沉银和铅时,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(PbCl2)=1.8×10-5,当AgCl和PbCl2共沉且c(Pb2+)∶c(Ag+)=107时,溶液中的c(Cl-)=________mol·L-1。
(6)用流程中得到的铅制取Pb(NO3)2。
用石墨作电极,电解Pb(NO3)2 和Cu( NO3)2的混合溶液制取PbO2,阳极发生的电极反应式是_______________________,若电解液中不加入Cu( NO3)2,阴极反应式是______________________,这样做的主要缺点是____________________________________。
【答案】
(1).减少氮的氧化物排放,提高硝酸的利用率
(2).SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2 ↑(3).稀释溶液,提高温度使水解平衡正向移动(4).4Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O=4Ag+4NH4Cl+N2↑+H2O+4NH3(5).0.01mol·L-1(6).Pb2+-2e-+2H2O=PbO2+4H+(7).Pb2++2e-=Pb(8).降低Pb2+的利用率
【解析】本题考查化学工艺流程,
(1)氧化浸出主要反应是溶解Cu、Ag、Bi、Pb,如溶解铜的离子反应Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,若只用HNO3,则发生3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,产生氮的氧化物对环境有危害,因此加入H2O2的目的是减少氮的氧化物排放,提高硝酸的利用率;
(2)因为SiO2、Au与硝酸不反应,推出浸出渣的成分是SiO2、Au,加入Na2CO3,发生SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2 ↑;(3)此步骤是水解,水蒸气溶于溶液,可以稀释溶液,同时水解是吸热反应,通入水蒸气,水蒸气温度高,促进水解平衡向正反应方向进行;(4)根据流程,发生Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O→Ag↓+NH4Cl,还原步骤出来的一种物质进入氨浸步骤,说明还原中还产生NH3,即Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O→Ag↓+NH4Cl+NH3,Ag元素的化合价降低,N2H4中N的化合价为-2价,氧化还原反应中有化合价降低,必然有化合价的升高,即N2H4中N转化N2,根据化合价的升降进行配平,得出反应方程式为4Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O=4Ag+4NH4Cl+N2↑+H2O+4NH3;(5)设溶液中c(Cl-)=xmol·L-1,溶液中c(Ag+)=Ksp/c(Cl-)=1.8×10-10/xmol·L-1,溶液中c(Pb2+)=Ksp/c2(Cl-)=1.8×10-5/x2mol·L-1,c(Pb2+)/c(Ag+)=107,解得x=0.01mol·L-1;(6)根据电解原理,阳极上发生氧化反应,化合价升高,Pb2+在阳极上放电,生成PbO2,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+;根据电解原理,Pb2+应在阴极上放电,电极反应式为Pb2++2e-=Pb;实验的目的是制备PbO2,因此不加入Cu(NO3)2溶液,造成Pb2+的利用率降低。
点睛:
本题的难点是氧化还原反应方程式的书写,根据流程,判断出反应物和生成物,如本题的(4),反应物是Ag(NH3)2Cl、N2H4·H2O,生成物是Ag、NH4Cl,还原操作中一种产物通入到氨浸中,说明反应物还有NH3,此反应为氧化还原反应,Ag元素的化合价降低,N2H4还原Ag(NH3)2Cl得到Ag,因此N2H4作还原剂,N被氧化成N2,然后根据化合价的升降法进行配平即可。
11.
(1)纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂,Cu2+ 价层电子的轨道表达式为________。
(2)2-巯基烟酸(
)水溶性优于2 –巯基烟酸氧钒配合物(
)的原因是___________________________________________________________________。
(3)各原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是________。
A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2
(4)尿素(H2NCONH2)尿素分子中,原子杂化轨道类型有________,σ键与π键数目之比为________。
(5)氮化硼(BN )是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,主要结构有立方氮化硼(如左下图 )和六方氮化硼(如右下图),前者类似于金刚石,后者与石墨相似。
①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。
左上图中原子坐标参数A为(0,0,0),D为(
0),则E原子的坐标参数为________ 。
X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为________pm(
=1.732)。
②已知六方氮化硼同层中B-N距离为acm,密度为dg/cm3,则层与层之间距离的计算表这式为________pm。
(已知正六边形面积为
a2,a为边长)
【答案】
(1).
(2).2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢鍵,使其在水中溶解度增大(3).AD(4).sp2、sp3(5).7∶1(6).(
,
,
)(7).56.5(8).
×1010
【解析】
(1)考查轨道式的书写,Cu属于副族元素,价电子应是最外层电子和次外层d能级上的电子,因此Cu2+的价层电子的轨道式是
;
(2)考查溶解性,2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢鍵,使其在水中溶解度增大;(3)考查化学键类型,A、SO2中心原子S有2个σ键,孤电子对数为(6-2×2)/2=1,价层电子对数为3,则SO2空间构型为V型,符合题中所给条件,即存在离域π键,故A正确;B、SO42-中心原子S含有4个σ键,孤电子对数为(6+2-4×2)/2=0,价层电子对数为4,空间构型为正四面体,不符合题中信息,不含离域π键,故B错误;C、H2S的空间构型为V型,但H不含p能级,即不存在离域π键,故C错误;D、CS2空间构型为直线型,符合信息,存在离域π键,故D正确;(4)考查杂化类型的判断、化学键数目的判断,尿素的结构简式为
,判断出N、C、O杂化类型分别是sp3、sp2、sp3;成键原子之间只能形成1个σ键,因此1mol尿素中含有σ键的物质的量为7mol,含有π键的物质的量为1mol,比值为7:
1;(5)考查晶胞的计算,①BN结构类似于金刚石的结构,因此BN为原子晶体,根据金刚石晶胞结构贴点,E的坐标为(1/4,3/4,3/4);立方氮化硼中B和N最近的距离是体对角线的1/4,求出B与N之间的距离应是
pm(x为晶胞的边长),即为156.5pm;②根据六方氮化硼的结构,B的个数为6×1/6+3×1/3=2,晶胞的质量为
,根据晶胞的体积为(
a2×h)cm3(h为六方氮化硼的高),根据晶胞的密度的定义,求出h=2×
cm,层与层之间的距离应是高的一半,因此
×1010pm。
点睛:
本题易错点是问题(3),学生读不懂信息,首先应是各原子在同一平面,即根据价层电子对数判断空间构型,然后是相互平行的p轨道,即原子中含有p轨道参与成键,这样就可以判断出正确的选项,注意硫化氢中H为s能级。
12.以下是某药物中间体D的合成过程:
A(C6H6O)
B
(1)A的结构简式为_________________,A转化为B的反应类型是____________。
(2)D中含氧官能团的名称是__________。
(3)鉴别B、C 可以用的试剂名称是______________。
(4)D在一定条件下与足量NaOH溶液反应的化学方程式是_________________。
(5)同时符合下到条件的D的所有同分异构体(不考虑立体异构)有________种。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体;②苯环上只有2个取代基;③遇氯化铁溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3∶1∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式是________________________________(写结构简式)。
(6)已知: