D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3
11.(2017开封市高级中学)常温下,如图是用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HA溶液所得到的滴定曲线。
下列相关的说法错误的是(忽略滴定前后体积变化)
A.由图可知,HA是一种弱酸,且Ka=1.0×10-5
B.水电离出的氢离子浓度:
a
C.当NaOH溶液的体积为10.00mL时,有c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(HA)
D.B点溶液中的离子浓度关系可能为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
12.(2017大庆市实验中学)清华大学王晓琳教授首创三室电解法制备LiOH,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.X电极连接电源负极B.Y电极反应式为O2+2H2O+4e−4OH−
C.N为阳离子交换膜D.制备2.4gLiOH产生的H2在标准状况下为2.24L
13.(2017武汉外国语学校)短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Q同主族,X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,W的最外层电子数等于其电子层数,Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和,下列说法正确的是
A.Z、W、Q、X、Y原子半径依次减小
B.W最高价氧化物对应水化物一定能溶于Z最高价氧化物对应水化物的溶液中
C.Y与Q形成化合物在常温下一定为气态
D.Z、Q元素的单质都可以将X元素的单质从其氧化物中置换出来
二、非选择题(共43分)
26.(2017广东实验中学)三氯硅烷(SiHCl3)在空气中极易燃烧,易与水反应生成两种酸,主要用于生产多晶硅、硅油等,熔点为−134℃、沸点为31.8℃。
已知氯化氢气体在加热条件下可与单质硅反应得到三氯硅烷,某同学利用如图装置制备一定量的三氯硅烷(加热装置均省略)。
(1)制备HCl气体的方法之一是将浓硫酸与浓盐酸混合,下列性质与制备原理无关的是______(填字母),B装置的作用是___________________,冰盐水的作用是________________________。
A.浓硫酸具有脱水性B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性D.气体的溶解度随温度升高而降低
(2)实验开始后,首先要通入一段时间的HCl气体后才能对C处试剂加热,目的是:
①排出装置中空气,防止硅与氧气反应,②_____________________。
该套实验装置有两处明显的错误:
①E中会产生倒吸,②____________________。
E装置的用途是_______________________。
(3)加热条件下,C中发生的是置换反应,相应的化学方程式为________________________。
(4)制得的SiHCl3中含有少量SiCl4(沸点为57.6℃),提纯SiHCl3采用的适宜方法为__________,收集SiHCl3时温度应控制在_____________。
(5)设计一个实验证明C中产生的气体是H2:
_______________________________。
27.(2017龙岩第一中学)碳、氮、氧、铝都为重要的短周期元素,其单质及化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
请回答下列问题:
(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变),使1molN2和3molH2混合发生下列反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=−92.4kJ·mol−1。
当反应达到平衡时,N2和H2的浓度之比是__________;当升高平衡体系的温度,则混合气体的平均式量________(填“增大”“减小”或“不变”);当达到平衡时,再向容器内充入1molN2,H2的转化率__________(填“提高”“降低”或“不变”);当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,平衡__________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(2)由题干所述元素中的三种组成的某种强酸弱碱盐的化学式为__________,其溶于水能________水的电离(填“促进”或“抑制”),且使溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”),原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(3)空气是硝酸工业生产的重要原料,氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②:
4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g)ΔH=−905kJ·mol−1①
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)ΔH=−1268kJ·mol−1②
①氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为__________________________。
②在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图。
下列说法中正确的是____________。
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在780~840℃之间
B.工业上采用物料比
在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C.加压可提高NH3生成NO的转化率
D.由图可知,温度高于900℃时,生成N2的副反应增多,故NO产率降低
(4)M是重要的有机化工原料,其分子与H2O2含有相同的电子数,将1molM在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则M的化学式为__________。
某种燃料电池采用铂作为电极催化剂,以KOH溶液为电解质,以M为燃料,以空气为氧化剂。
若该电池工作时消耗1molM,则电路中通过__________mol电子。
28.(2017衡水市第二中学)砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。
Ⅰ.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:
已知:
①As2S3与过量的S2−存在以下反应:
As2S3(s)+3S2−(aq)2AsS33-(aq);
②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
(1)亚砷酸中砷元素的化合价为________;砷酸的第一步电离方程式为_______________________。
(2)“一级沉砷”中FeSO4的作用是___________________________________________;“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_______________________。
(3)沉淀X为___________(填化学式)。
Ⅱ.冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10−6g)。
步骤1:
取10g废渣样品,粉碎后与锌粉混合,加入H2SO4共热,生成AsH3气体。
步骤2:
将AsH3气体通入AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3。
步骤3:
取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成。
(4)AsH3的电子式为_______________。
(5)步骤2的离子方程式为___________________________。
(6)固体废弃物的排放标准中,砷元素不得高于4.0×10−5g·kg−1,请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量________(填“符合”、“不符合”)排放标准,原因是___________________________。
三、选做题(15分,任选一题做)
35.(2017南昌市第二中学)【选修3——物质结构与性质】
磷矿石[主要成分为Ca5F(PO4)3,含少量的MgCO3、Al2O3等]可用于制备H3PO4。
请回答下列问题:
(1)基态Ca原子的电子排布式为______________,最外层电子所占用能级的电子云形状为_______。
(2)PO43-中P原子的杂化类型为________,空间构型为__________。
(3)C、O、F三者的电负性由大到小的顺序为______________。
(4)CaO的熔点比MgO__________(填“高”或“低”),原因是_______________。
(5)HPO3的酸性比H3PO4强,原因是_______________________。
(6)CaF2的晶胞如图所示,该晶胞中,Ca2+的配位数是_______,若该晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞边长为________pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
36.(2017重庆市巴蜀中学)【选修5——有机化学基础】
功能高分子P的合成路线如下:
(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是________________。
(2)试剂a是______________________________。
(3)反应③的化学方程式:
________________________________。
(4)E的分子式是C6H10O2。
E中含有的官能团:
_____________________________________。
(5)反应④的反应类型是_______________________。
(6)反应⑤的化学方程式:
__________________________________________。
(7)已知:
2CH3CHO
。
以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
化学(A)答案
一、选择题(6×7分=42分)
7.【答案】D
【解析】本题主要考查反应类型。
根据题意,丹砂(HgS)烧之成水银——即红色的硫化汞(即丹砂)在空气中灼烧有汞生成,反应的化学方程式为:
HgS
Hg+S,此为分解反应,且为氧化还原反应;积变又还成了丹砂,即汞和硫在一起又生成硫化汞,反应的化学方程式为:
Hg+SHgS,此为化合反应,故整个过程没有涉及到置换反应,故选D。
8.【答案】C
【解析】本题考查阿伏加德罗常数的判断。
A.1molN2和CO所含分子数均为NA,错误;B.二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式为:
2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,2molCO2反应时转移2mol电子,标准状况下,5.6L(0.25mol)CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA,错误;C.Zn与足量的浓硫酸反应的化学方程式为:
Zn+2H2SO4ZnSO4+SO2↑+2H2O,生成标况下22.4L(1mol)气体时,转移2NA电子,正确;D.1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有的阳离子数目为0.2NA,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,根据电荷守恒,阴离子总数大于0.1NA,错误。
故选C。
9.【答案】B
【解析】本题考查离子反应方程式的书写。
A、AlCl3溶液与烧碱溶液反应,按照1∶3反应生成氢氧化铝沉淀,按照1∶4反应生成偏铝酸钠,当n(OH−)∶n(Al3+)=7∶2时,反应生成产物为氢氧化铝沉淀和偏铝酸钠,配平得到离子方程式为:
2Al3++7OH−Al(OH)3↓+AlO2-+2H2O,故A正确;B、向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2,生成的碳酸氢钠不能全部溶于水,有一部分会析出,B错误;C、CuCl2溶液与NaHS溶液反应,当n(CuCl2)∶n(NaHS)=1∶2时,Cu2++2HS−CuS↓+H2S↑,符合反应原理与守恒,C正确;D、Fe与稀硝酸反应,当n(Fe):
n(HNO3)=1∶2时,铁过量,离子方程式:
3Fe+2NO3-+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O,D正确。
答案选B。
10.【答案】C
【解析】本题考查了化学平衡状态判断、化学平衡有关计算、化学平衡影响因素、平衡常数的相关知识。
A.依据图标数据分析计算500s内N2O5(g)消耗的浓度=5.00mol/L−3.52mol/L=1.48mol/L,分解速率=
=2.96×10−3mol/(L•s),故A正确;B.由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)=2.5mol/L,c(NO2)=5mol/L,c(O2)=1.25mol/L,平衡常数K=
=
=125,转化率为
×100%=50%,故B正确;C.该反应正反应是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时N2O5(g)浓度应降低,其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L,浓度大于2.5mol/L,故不可能为升高温度,应为降低温度,故T1>T2,故C错误;D.平衡常数只受温度影响,T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,反应是吸热反应,则T1>T3,故D正确;故选C。
11.【答案】C
【解析】起始时HA溶液的pH=3,故Ka===10-5,A正确;a点酸性强,水的电离受到的抑制更大,故a点水的电离程度更小,B正确;C项条件下溶质是NaA与HA以物质的量之比为1∶1混合,根据电荷守恒有c(A-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),c(Na+)与c(HA)的大小关系不能确定,C错误;B点是NaA与NaOH的混合溶液,可能是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能是c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+),D正确。
12.【答案】C
【解析】本题考查电解池原理。
根据图示,在右侧得到LiOH,则Y极为阴极,X电极为阳极连接电源正极,A错误;Y电极反应式为:
2H2O+2e−2OH−+H2↑,B错误;要在右侧得到LiOH,中间室中的锂离子要通过离子交换膜N进入右侧,则N为阳离子交换膜,C正确;根据电极反应式2H2O+2e−2OH−+H2↑,制备2.4g(0.1mol)LiOH产生的H2在标准状况下为1.12L,D错误。
故选C。
13.【答案】A
【解析】本题考查了元素周期表和元素周期律的知识。
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,由于最外层电子数不能超过8个,则X原子有2个电子层,最外层电子数为4,即X为碳元素;X与Q同主族,则Q为Si元素,W的最外层电子数等于其电子层数,且W的原子序数大于C,则W为Al元素,Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和,则Y与Z的核外电子数之和为20,且Y、Z的原子序数大于C,小于Al,Y的原子序数小于Z,如果Y为F元素,则Z为Na元素,如果Y为O元素,则Z为Mg元素;X、Y为第二周期元素,Z、W、Q为第三周期元素,电子层数越多,半径越大,同周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小,所以Z、W、Q、X、Y原子半径依次减小,故A正确;W最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,Z最高价氧化物对应水化物可能为氢氧化钠或氢氧化镁,氢氧化铝不溶于氢氧化镁,故B错;Y与Q形成化合物可能为四氟化硅或二氧化硅,四氟化硅为气体,二氧化硅为固体,故C错;Z元素的单质可能为Na或Mg,X元素的氧化物为二氧化碳和一氧化碳,镁可与二氧化碳反应生成C和氧化镁,而Na与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,但镁和Na不与一氧化碳反应,故D错。
二、非选择题(共43分)
26.【答案】
(1)A除去HCl气体中的水蒸气冷却生成的SiHCl3,使其液化,以便收集
(2)防止生成的SiHCl3与氧气反应D、E之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置吸收HCl气体,防止其污染空气
(3)Si+3HCl
SiHCl3+H2
(4)蒸馏31.8℃
(5)点燃E装置出口处的气体,气体能燃烧产生淡蓝色火焰,将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯壁上有水珠
【解析】
(1)浓硫酸与浓盐酸混合制取HCl气体,利用了浓硫酸的吸水性、盐酸的挥发性以及气体的溶解度随温度升高而降低的性质,与浓硫酸的脱水性无关,故选A。
B装置装有干燥剂,用于出去HCl气体中的水蒸气。
冰盐水的作用是冷却生成的SiHCl3,使其液化,以便收集起来。
(2)由题给信息和SiHCl3在空气中极易燃烧,还易与水反应,先通入一段时间HCl气体,排除空气的目的之二是防止生成的SiHCl3与氧气反应;整套装置缺陷之二是D、E之间缺少一个干燥装置,否则E中水蒸气逆流进入试管中与SiHCl3反应;HCl气体在C装置中无法反应完,故E是用于吸收HCl气体,防止其污染空气。
(3)置换反应生成的单质是氢气;
(4)SiHCl3和SiCl4沸点差异比较大,故适宜的分离方法是蒸馏,收集31.80C的馏分即得到SiHCl3。
(5)可以在E装置出口处点燃气体,气体燃烧时产生谈蓝色火焰,将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯壁上有水珠,说明有气体生成。
27.【答案】
(1)1∶3减小提高正向
(2)Al(NO3)3促进降低Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(3)①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+181.5kJ·mol−1②AD
(4)CH3OH6
【解析】
(1)合成氨反应是体积减小的放热反应,充入的N2和H2的物质的量比与二者反应的物质的量均为1:
3,所以当反应达到平衡时,剩余的N2和H2的浓度之比仍是1:
3,升温使平衡向逆向移动,则混合气体分子总数增多,但总质量不变,使平均式量减小;当达到平衡时,再向容器充入1molN2,平衡正向移动,使H2的转化率提高;当达到平衡时,c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,相当于压缩容器体积,平衡向气体体积减小的正向移动。
(2)只有氮、氧和铝三种元素组成的强酸弱碱盐,即Al(NO3)3,因其溶于水电离的Al3+水解,而促进水的电离,并使得c(H+)增大,溶液的pH降低。
(3)①根据盖斯定律,
可得氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+181.5kJ·mol−1。
②A、从图象可以看出,反应温度在780~840℃,NO的产率最大,故A正确;B、工业上采用物料比
在1.7~2.0,主要是为了提高氨气的利用率,故B错误;C、在4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)反应中,反应物的化学计量数之和小于生成物的化学计量数之和,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NH3的转化率降低,故C错误;由图可知,温度高于900℃时,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),生成N2的副反应增多,故NO产率降低,D正确。
(4)H2O2分子内有18个电子。
由1molM在氧气中完全燃烧生成1molCO2和2molH2O得出M的化学式为CH3OH。
在甲醇燃料电池的反应中,负极反应式为CH3OH+8OH−−6e−CO32-+6H2O,则消耗1molCH3OH,转移电子6mol。
28.【答案】
(1)+3;H3AsO4H++H2AsO4-
(2)沉淀过量的S2−,使As2S3(s)+3S2−(aq)2AsS33-(aq)平衡左移,提高沉砷效果;H3AsO3+H2O2H3AsO4+H2O
(3)CaSO4
(4)
(5)12Ag++2AsH3+3H2O12Ag↓+As2O3↓+12H+
(6)不符合;因为该废渣砷含量最少为(3.0×10−6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10−4g/kg,大于排放标准4.0×10−5g/kg
【解析】
(1)①亚砷酸(H3AsO3)中,氧元素化合价为-2价,氢元素化合价为+1价,故砷元素化合价为+3。
②第VA族非金属元素形成最高价含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸,水溶液中分步电离,电离方程式为:
H3AsO4H++H2AsO4-
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是出去过量的硫离子,As2S3(s)+3S2−(aq)2AsS33-(aq)使平衡逆向进行,提高沉砷的效果;
④“二级沉砷”中H2O2与含砷物质发生氧化还原反应,氧化亚砷酸为砷酸,反应的方程式为:
H3AsO3+H2O2H3AsO4+H2O;
⑤流程分析可知,加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀,所以沉淀X为CaSO4,故答案为:
CaSO4;
(2)①AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As−H键,电子式为:
;
②将AsH3气体通入AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3,结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为:
12Ag++2AsH3+3H2O12Ag↓+As2O3↓+12H+;
③As的最低检出限为3.0×10−6g,取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成,取10g废渣样品最后生成银镜和As2O3。
则10g废渣含砷量最少为3.0×10−6g,含砷量大于3.0×10−4g/kg>4.0×10−5g·kg−1,不符合排放标准。
三、选做题(1