D.当lgC=-7时,两种酸溶液均有pH=7
【答案】B
【解析】A.B点,c=10-3mol·L-1,c(H+)=10-6mol·L-1,c(B-)=10-6mol·L-1,HB的电离常数(KA)=10-6×10-6/10-3=10-9,故A错误;B、与A同理,Ka=10-4×10-4/10-3=10-5,HB酸性弱,对应的盐水解能力强,故B正确;C、a、b两点溶液中,b水解程度大,水电离程度大,水的电离程度b>a,故C错误;D、当lgC=-7时,HB中c(H+)=
mol·L-1,HA中c(H+)=
mol·L-1,pH均不为7,故D错误;故选B。
点睛:
难点A选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数。
易错点D选项,当lgC=-7时,是酸的浓度是10-7mol·L-1,不是氢离子的浓度。
8.我国盛产黄铜矿(主要含CuFeS2及少量Fe2O3、SiO2),以黄铜矿为原料生产碱式氯化铜的工业流程如下。
已知:
I.a、b、c均为整数
(1)CuFeS2中S的化合价为____。
(2)实验测得反应I中有SO42-生成,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___;H2O2优于HNO3的原因是____。
(3)在调节pH时,为稳定浸出液的pH,需要用NH3·H2O-NH4Cl为缓冲溶液。
已知25℃时,向0.02mol/L的氨水中缓慢加入等浓度的NH4Cl溶液,该过程中
_____(填“变大”、“变小”或“不变”);若最后所得溶液呈中性,则该体系中离子浓度的大小顺序是____。
(4)操作I和操作Ⅱ与生活中的下列操作____具有相似的化学原理。
A.用淘米筛沥水B.泡茶C.海水晒盐D.用漏斗分装液体E.煎药
(5)反应Ⅱ中NaCl浓度过大,碱式氯化铜产率较低,其原因是____。
(6)为测定制得的碱式氯化铜的组成,某实验小组进行下列实验:
称取一定量的碱式氯化铜,用少量稀HNCl溶解后配成100.00mL溶液A;取25.00mL溶液A,加入足量AgNO。
溶液,得到AgCl(M一143.5g/mol)固体1.435g;另取25.00ml.溶液A,用浓度为0.40mol/L的Na2H2Y标准溶液滴定Cu2+(Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),终点时,消耗标液50.00mL。
则该碱式氯化铜的化学式为____;反应Ⅲ的化学反应方程式为____________
【答案】
(1).-2
(2).17:
2(3).HNO3的还原产物污染环境,或双氧水还原产物是水不引入杂质(4).变大(5).c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)(6).A(7).NaCl过多CuCl会生成CuCl22-溶解损失(8).Cu2(OH)3Cl(9).4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2HCl
【解析】
(1)CuFeS2中S的化合价为-2价;
(2)实验测得反应I中有SO42-生成,2CuFeS2+17H2O2+2H+=2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为17:
2;H2O2优于HNO3的原因是HNO3的还原产物污染环境,或双氧水还原产物是水不引入杂质;(3)已知25℃时,向0.02mol/L的氨水中缓慢加入等浓度的NH4Cl溶液,氨根离子浓度变大,酸性增强,氢氧根离子浓度变小,该过程中
变大;若最后所得溶液呈中性,根据电荷守恒:
c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则该体系中离子浓度的大小顺序是c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+);(4)操作I和操作Ⅱ为过滤,与生活中的下列操作用淘米筛沥水具有相似的化学原理,故选A。
(5)反应Ⅱ中NaCl浓度过大,碱式氯化铜产率较低,其原因是NaCl过多CuCl会生成CuCl22-溶解损失;(6)n(Cl-)=n(AgCl)×100.00mL/25.00mL=1.435g/143.5g·mol-1×100.00mL/25.00mL=4.000×10-2mol,n(Cu2+)=n(EDTA)×100.00mL/25.00mL=0.4000mol·L-1×50.00mL×10-3L·mL-1×100.00mL/25.00mL=8.000×10-2mol,n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×8.000×10-2mol-4.000×10-2mol=1.2×10-2mol,n(Cu2+):
n(OH-):
n(Cl-):
n(H2O)=2:
3:
1:
即化学式为Cu2(OH)3Cl;反应Ⅲ的化学反应方程式为4CuCl+4H2O+O2=2Cu2(OH)3Cl+2HCl。
9.2017年5月,中国对“可燃冰”试采成功。
“可燃冰”是天然气水合物,被称为未来新能源。
回答下列问题:
(1)用Cu2Al2O4作催化剂制备乙酸
已知:
,各物质相对能量大小如图。
①a=____。
②反应物的活化分子浓度大小:
过程I___过程Ⅱ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)甲烷超干催化重整(DRM)制备CO,在Ni、CaO及Fe3O4的共同催化作用下,可以获得极高浓度的CO,其机理如下:
第①步:
Ni基催化
第②步:
Fe的还原
第③步:
CO2的捕获
第④步:
CO2的释放与还原
设计第②步与第③步反应有利于实现氢物种与____的彻底分离,从勒夏特列原理的角度看,这也有利于____;过程①中,当投料比
=___时,才能保持催化剂组成不变。
(3)甲烷催化重整与压强的关系
已知:
,现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器,均已充入1molCH4(g)和1molCO2(g),三个容器的反应压强分别为P1atm、P2atm、P3atm,在其他条件相同的情况下,反应均进行到tmin时,CO2)的平衡体积分数φ(CO2)如下左图,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是___(填番号);求该温度条件下反应的平衡常数Kp=___(计算表达式)。
【已知:
Kp是用分压力代替各物质的浓度计算的平衡常数,任一组分B的分压p(B)等于总压p乘以它的体积分数y(B)】
(4)甲烷用于燃料电池
已知:
甲烷电池的工作原理如上有图,则负极反应方程式为___;当A极消耗标况下44.8LCH4时,理论上B极转移电子的物质的量为___mol。
【答案】
(1).E2-E1
(2).小于(3).碳物种(4).第①步平衡正向移动或提高甲烷的转化率(5).1/3(6).Ⅲ(7).CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O(8).
(9).16
10.1-溴丁烷可用作稀有元素萃取剂。
实验室制取1-溴丁烷的原理如下:
【产品制备】
如图,在125mL烧瓶中加入10mL水,然后加入12mL(0.22mol)浓硫酸,摇匀冷却至室温,再加入7.5mL(0.08mol)正丁醇,混合后加入10.3g(0.10mol)溴化钠晶体,充分振荡,加入几粒沸石,在石棉网上用小火加热烧瓶并回流半小时。
(1)仪器a的名称为____,用恰当的化学原理解释能发生反应①的原因是____。
(2)烧杯中所用试剂为水,其主要目的是吸收___(填化学式);
(3)制备过程中烧瓶中溶液逐渐出现浅黄色,为此,有人提出用浓H3PO4代替浓H2SO4,其理由是____。
【初步提纯】
已知:
醇类可与浓硫酸作用生成
盐溶于浓硫酸中(
盐难溶于有机溶剂)。
步骤①:
加热蒸馏出烧瓶中所有的溴丁烷粗品。
步骤②:
将粗品用5mL浓硫酸洗涤。
步骤③:
将步骤②中有机层依次分别用水、饱和碳酸氢钠溶液和水各10mL洗涤。
步骤④:
将步骤③有机物移入蒸馏烧瓶中,加热蒸馏,得到产品6.85g。
(4)步骤①的目的是分离出产品中的无机物,判断溴丁烷是否完全蒸馏出来的方法是:
用一支试管收集几滴馏出液,向其中加入少许水并摇动,如果____表明溴丁烷已经被完全蒸馏出来。
(5)步骤②用5mL浓硫酸洗涤的目的是除去___;第一次水洗可以除去大部分硫酸,第二次水洗的目的是____。
(6)实验的产率为____(M(C4H9Br)=137g/mol);制备过程中,有利于提高产品产率的措施有适当延长回流时间及____(选填字母)。
A.回流时适时搅拌溶液B.将块状NaBr研细使用
C.将正丁醇分次加入D.对正丁醇进行干燥处理
【答案】
(1).球形冷凝管
(2).浓硫酸为高沸点酸,氢溴酸为低沸点酸,加热蒸发出HBr,反应①正向移动从而正向进行。
(或高沸点酸制低沸点酸)。
(3).HBr(4).浓H2SO4有较强的氧化性,-1价的溴被氧化成溴单质,而浓磷酸是非氧化性酸,不能氧化溴离子(5).溶液中没有分层现象(6).除去正丁醇除去NaHCO3(NaHCO3和Na2SO4)(7).(8).62.5%(9).AB
............
11.含钴化合物在机械制造、磁性材料等领域具有广泛的应用,请回答下列问题:
(1)基态Co3+的价电子排布图为____。
(2)钴的配合物[Co(NH3)5Br](NO3)2
①第一电离能N_____O(填“大于”、“小于”或“不能确定”);两种配位原子的杂化轨道类型均为____;
②钴离子周围配位键数目(配位数)是___;N03-的空间构型为____;
③已知Br的含氧酸酸性由强到弱的顺序为HBrO4>HBrO3>HBrO2>HBrO,其原因是____。
(3)某钴氧化物品体具有CoO2的层状结构如下图所示(小球表示Co,大球表示O)。
下列用粗线面出的结构单元不能描述CoO2)的化学组成的是_____
(4)Co的另一种氧化物的晶胞如图,已知钴原子的半径为apm,氧原子的半径为bpm,它们在晶体中是紧密接触的,钴原子填在氧原子的___填“正八面体”、“正四面体”或“立方体”)空隙;钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为____;在该钴的氧化物品体中原子的空间利用率为____(均用含a、b的计算表达式表示)。
【答案】
(1).
(2).大于(3).sp3(4).6(5).平面(正)三角形(6).含氧酸的中心元素相同时,非羟基氧越多,中心元素的正电性越高,导致Br-O-H中的O的电子向Br偏移,在水分子作用下也就越易电离H+(7).D(8).正八面体(9).
(10).
【解析】
(1)钴价电子为9,基态Co3+的价电子排布图为
;
(2)①氮的3P处于半充满状态,第一电离能N大于O;两种配位原子的杂化轨道类型均为sp3;②钴离子周围上下左右前后位置有氧原子,配位键数目(配位数)是6;氮形成3个δ键,sp2杂化,N03-的空间构型为平面(正)三角形;③已知Br的含氧酸酸性由强到弱的顺序为HBrO4>HBrO3>HBrO2>HBrO,其原因是含氧酸的中心元素相同时,非羟基氧越多,中心元素的正电性越高,导致Br-O-H中的O的电子向Br偏移,在水分子作用下也就越易电离H+;(3)CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1:
2,由图象可知:
A中Co、O原子数目之比为1:
4×1/2=1:
2,符合,B中Co、O原子数目之比为(1+4×1/4):
4=1:
2,符合,C中Co、O原子数目之比为4×1/4:
4×1/2=1:
2,符合,D中Co、O原子数目之比为1:
4×1/4=1:
1,不符合,故选D。
(4)钴原子填在氧原子的正八面体的空隙里,钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为
pm;每个晶胞中含有的Co原子为:
8×1/8+6×1/2=4,O为12×1/4+1=4,4个Co和O原子的体积为
×4,晶胞的体积:
(2a+2b)3,在该钴的氧化物品体中原子的空间利用率为
。
点睛:
本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、配合物、晶胞计算等,侧重考查学生对知识的理解与迁移应用,易错点:
(3)CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1:
2,注意利用均摊法进行晶胞计算,难点(4)先求出4个Co和O原子的体积为
×4,再求出晶胞的体积:
(2a+2b)3,得利用率。
12.合成神经抑制剂F的一种路线如图所示:
已知:
请回答下列问题:
(1)已知芳香烃A的相对分子质量为92,A的结构简式为____;B的系统命名是___;C中含氧官能团的名称是____。
(2)反应③的化学反应方程式为____;①~④中属于取代反应的是____。
(3)D分子中最多有____个原子共平面。
(4)④的反应中,因反应温度控制不当,常常有副产物
生成,写出可能的副反应方程式____。
(5)包含C在内,C的同分异构体中芳香族化合物共有____种,其中满足下列条件同分异构体的结构简式为____。
①能使FeCl3溶液显色,②核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为3:
2:
2:
1。
(6)已知-CHO与RNH2易发生反应,现以中间体X为原料,设计出制备
的合成路线(无机试剂自选):
________________________________________
流程示例:
【答案】
(1).
(2).1-氯甲苯(3).羟基或醇羟基(4).
(5).①②④(6).14(7).
(8).5(9).
(10).
【解析】A为
,光照条件下与氯气在侧链上取代得B
,B在氢氧化钠加热条件下水解生成C
,C氧化成D
。
(1)芳香烃A的相对分子质量为92,92/12=7...8,A的分子式为C7H8,A的结构简式为
;B
的系统命名是1-氯甲苯;C
中含氧官能团的名称是羟基或醇羟基;
(2)反应③是醇氧化成醛,化学反应方程式为
;①~④中③是氧化反应,属于取代反应的是①②④;(3)D
分子中7C、6H和1个O原子,最多有14个原子共平面。
(4)④的反应中,因反应温度控制不当,常常有副产物
生成,写出可能的副反应方程式
;(5)包含C
在内,C的同分异构体中芳香族化合物,有邻、间、对甲基苯酚3种,苯甲醚1种,苯甲醇1种,共有5种,其中满足①能使FeCl3溶液显色,有酚羟基,②核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为3:
2:
2:
1条件的结构简式:
。
(6)已知-CHO与RNH2易发生反应,现以中间体X为原料,设计出制备
的合成路线:
。
点睛:
本题考查有机推断和合成,难点一,用商余法推断出A的分子式,A的结构简式,进而推出B、C、D的结构简式,难点二:
(5)写出满足条件的C
的同分异构体:
①能使FeCl3溶液显色,说明有酚羟基,②核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为3:
2:
2:
1条件,说明有甲基,有苯环,且结构对称,结构简式:
。