『答案』选C。
10.水浴加热滴加酚酞的NaHCO3溶液,颜色及pH随温度变化如下(忽略水的挥发):
时间
①
②
③
④
⑤
温度/℃
20
30
40
从40℃冷却到时20℃
沸水浴后冷却到20℃
颜色变化
红色略加深
红色接近①
红色比③加深较多
pH
8.31
8.29
8.26
8.31
9.20
下列说法不正确的是()
A.①→③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小
B.NaHCO3溶液显碱性的原因:
+H2O
H2CO3+OH-
C.⑤比①pH增大,推测是由于NaHCO3分解生成的Na2CO3的缘故
D.①→③的过程中,颜色加深的原因可能是
水解程度增大
『答案』A
『详解』A.①→③的升温过程中,红色略加深,说明溶液中c(OH-)略有增大,但升高温度促进水的电离,水的离子积常数增加,使得溶液pH略微下降,故A错误,,符合题意;
B.NaHCO3溶液显碱性,是溶液中HCO3-发生水解反应的缘故,其水解反应方程式为
+H2O
H2CO3+OH-,故B正确,不选;
C.⑤和①的温度相同,但⑤比①pH大,可能是由于NaHCO3分解生成Na2CO3,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度的缘故,故C正确,不选;
D.①→③的过程中,溶液温度升高,促进
水解,溶液的碱性增强,故D正确,不选;
『答案』选A。
11.科研人员借肋太阳能;将H2S转化为可以再利用的S和H2工作原理如图所示,下列叙述正确的是()
A.该电池能实现化学能转化为光能
B.a电极的电极反应:
2H++2e-=H2↑
C.光照后,b电极的电极反应:
H2S-2e-=2H++S
D.a电极区溶液的pH增大
『答案』B
『分析』根据工作原理图分析可知,a电极上H+获得电子生成氢气,则a作正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,因此b作负极,Fe2+失去电子,电极反应为Fe2+-e-=Fe3+,据此分析解答问题。
『详解』A.该电池通过光照发生化学反应,形成原电池,将光能转化为化学能,A错误;
B.根据图示,在a电极上H+获得电子生成氢气,a电极的电极反应为2H++2e-=H2↑,B正确;
C.根据图示,光照后,b电极上,Fe2+失去电子,电极反应为Fe2+-e-=Fe3+,C错误;
D.电池工作时,a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等,因此a极区溶液的pH不变,D错误;
『答案』选B。
12.反应A(g)+B(g)⇋3X,在其他条件不变时,通过调节容器体积改变压强,达平衡时c(A)如下表:
平衡状态
①
②
③
容器体积/L
40
20
1
c(A)(mol/L)
0.022a
0.05a
0.75a
下列分析不正确的是()
A.①→②的过程中平衡发生了逆向移动
B.①→③的过程中X的状态发生了变化
C.①→③的过程中A的转化率不断增大
D.与①②相比,③中X的物质的量最大
『答案』C
『详解』A.①到②的过程中,体积缩小了一半,平衡时A物质的量由0.88amol变为1amol,说明增大压强,平衡逆向移动,X此时应为气态;故A正确;
B.②到③的过程中,体积继续缩小,平衡时A物质的量由1amol变为0.75amol,说明增大压强平衡正向移动,说明X在压缩的某个过程中变成了非气态,结合A项分析,①到③的过程中X的状态发生了变化;故B正确;
C.结合A、B项的分析,平衡首先逆向移动然后正向移动,A的转化率先减小后增大,故C错误;
D.③状态下A物质的量最小,即A转化率最大,X的物质的量最大,故D正确;
『答案』选C。
13.砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材回料。
回答下列问题:
(1)镓是与铝同主族的第四周期元素,Ga基态原子核外电子排布式为____________。
(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________________,电负性由大到小的顺序是__________________。
(3)碳和硅是同主族元素,下列能说明二者非金属性相对强弱的是____________(填编号).
a..CH4的稳定性比SiH4强b.SiH4的沸点比CH4高
c.碳酸的酸性大于硅酸d.SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
(4)AsH3的沸点比NH3低;其原因是____________________________________。
(5)已知MgCl2熔点714℃,是离子化合物;AlCl3熔点191℃,是共价化合物。
比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因________________________。
镓
卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是____________________________________。
(6)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为____________,二水合草酸镓π键的个数为____________,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为____________。
『答案』
(1).『Ar』3d104s24p1或1s22s22p63d104s24p1
(2).As>Se>Ga(3).Se>As>Ga(4).ac(5).NH3分子之间存在氢键(6).从GaCl3到GaI3均是分子晶体,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高(7).GaF3是离子晶体(8).4(9).6(10).sp2
『分析』同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,但因为第ⅡA元素达到了全满状态,第ⅤA族元素达到半满状态,所以ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族元素的第一电离能,ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素的第一电离能;同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减。
『详解』
(1)镓是与铝同主族的第四周期元素,Ga元素是31号元素,Ga基态原子核外电子排布式为『Ar』3d104s24p1或1s22s22p63d104s24p1;
(2)由分析可知,Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ga;同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,电负性由大到小的顺序是Se>As>Ga;
(3)a.气态氢化物越稳定,对应的元素的非金属性越强,CH4的稳定性比SiH4强,说明C的非金属性比Si的强,a正确;
b.因为SiH4的相对分子质量比CH4大,所以SiH4沸点较高,不能说明二者非金属性相对强弱,b错误;
c.主族元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性也就越强,碳酸的酸性大于硅酸,说明C的非金属性比Si的强,c正确;
d.碳酸的酸性大于硅酸,但反应SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑能发生,是因为反应生成气态的二氧化碳,使得反应能持续进行下去,并非是强酸制弱酸的原理,d错误;
(4)NH3分子之间存在氢键,所以AsH3的沸点比NH3低;
(5)从GaCl3到GaI3均是分子晶体,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高;GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是GaF3是离子晶体;
(6)从二水合草酸镓的结构图可知,镓原子的配位数为4,分子中含有6个双键,所以二水合草酸镓π键的个数为6;草酸根中碳原子与羧基中的碳原子的杂化方式相同,形成的都是平面结构,所以应该是sp2杂化。
14.某有机物F(
),在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用.工业上以乙烯和芳香族化合物B为基本原料制备F的路线图如下:
已知RCHO+R1CH2CHO
(1)乙烯生成A的原子利率为用率为100%,则X是____________(填化学式),F中含氧官能团的名称为____________。
(2)E→F的反应类型为____________,B的结构简式为____________。
(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式______________________________。
(4)E有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有____________种,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为____________。
①能发生水解反应、银镜反应且1mol该物质最多可还原出4molAg
②FeCl3溶液发生显色反应
③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基
(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:
__________________________________________________________(其他试剂任选)
『答案』
(1).O2
(2).羟基、酯基(3).酯化反应或取代反应(4).
(5).
+5NaOH
+2NaCl+3H2O(6).3(7).
(8).
『分析』由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B
,由C转化为D的反应条件知,D为
,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为
,由E、F之间的关系知Y是乙醇。
『详解』
(1)乙烯生成乙醛的原子利率为用率为100%,则X是O2;F中含氧官能团的名称为羟基、酯基;
(2)E→F的反应类型为酯化反应或取代反应;B的结构简式为
;
(3)D为
,与NaOH溶液反应的化学方程式为
+5NaOH
+2NaCl+3H2O;
(4)由②知分子中含有苯环且苯环上连接羟基;由①及分子中氧原子数目知分子中含有一个-CHO、一个HCOO-,苯环上有2个官能团:
-OH、
,苯环上有3种不同的位置关系,故共有3种同分异构体,其中核磁共振氢谱有6个峰的物质的结构简式为
;
(5)乙烯先被氧化成乙醛,乙醛再转化为2-丁烯醛,最后氧化为目标产物,合成路线为
。
15.亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体,熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,遇水易水解,生成两种酸,可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等.某化学兴趣小组按下图装置用Cl2和NO制备NOCl。
回答下列相关问题:
(1)仪器a的名称是________________,装置甲中反应的离子方程式是____________________________________________________。
(2)装置乙中的试剂是__________(写名称)。
实验开始时,先打开活塞K,当观察到装置丙中出现______________________________________________。
(填现象)时再缓缓通入Cl2。
(3)装置丙中的试剂是________________,装置丙的作用有:
使两种气体充分混合、通过观察产生气泡的速度控制气体的比例和__________________________________。
(4)装置丁中生成NOCl的化学方程式是______________________,装置丁中冰盐水的作用是__________________________________。
(5)工业制得的NOCl中常含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:
称取1.441g样品溶于适量的NaOH溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用硝酸酸化的0.4000mol•L-1,AgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液的体积为25.00mL,则NOCl的质量分数为__________%(保留2位小数):
如果滴定终点读数时俯视,则测得的NOCl的质量分数会__________(填“偏大”或“偏小”)(Ag2CrO4为砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
)
『答案』
(1).圆底烧瓶
(2).Cu+4H++2
=Cu2+2NO2↑+2H2O(3).水(4).气体由红棕色转换为无色(5).浓硫酸(6).干操NO和Cl2两种气体(7).2NO+Cl2==2NOCl(8).冷凝并收集NOCl(9).45.45(10).偏小
『分析』氯气与一氧化氮在常温常压下合成NOCl:
甲装置用铜和浓硝酸反应制备NO2,通入乙装置水中转化为NO,制得的NO中混有水蒸气,要用浓硫酸等干燥剂干燥,将纯净的氯气和NO干燥后在装置丁中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl。
氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,要进行尾气处理,据此分析解答。
『详解』
(1)据图可知,仪器a是圆底烧瓶;装置甲中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水,反应的离子方程式为Cu+4H++2
=Cu2+2NO2↑+2H2O;
(2)根据分析可知,铜和浓硝酸反应生成NO2,装置乙中的试剂是水,发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,将NO2转化为NO;实验开始时,要先将装置中的空气排出,则先打开活塞K,当观察到装置丙中气体由红棕色转换为无色时,再缓缓通入Cl2;
(3)装置乙制得的NO中混有水蒸气,要用干燥剂干燥后才能和氯气反应,则装置丙中的试剂是浓硫酸;装置丙中浓硫酸的作用有:
使两种气体充分混合、通过观察产生气泡的速度控制气体的比例,还可以干操NO和Cl2两种气体,以防生成的亚硝酰氯水解;
(4)在装置丁中氯气和NO反应生成NOCl,化学方程式为2NO+Cl2==2NOCl;装置丁中冰盐水的作用是冷凝并收集NOCl;
(5)NOCl在NaOH溶液中生成氯化钠和NaNO2,氯化钠与硝酸酸化的AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,根据Cl、Ag原子守恒有:
NOCl∼NaCl∼AgCl∼AgNO3,n(NOCl)=(AgNO3)=0.4000mol/L×25.00×10−3L=0.01mol,m(NOCl)=nM=0.01mol×65.5g/mol=0.655g,NOCl的质量分数=
=45.45%;如果滴定终点读数时俯视,则滴定过程中读取AgNO3溶液的体积偏小,导