D
向Na2S溶液中滴加足量稀盐酸,有气泡产生
非金属性:
Cl>S
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】A、HA是一元酸,H2CO3是二元酸,不能通过正盐水解程度大小来判断两者酸性的强弱,选项A错误;B、酸性条件下碘离子被双氧水氧化生成碘单质,碘遇淀粉变蓝,证明氧化性,H2O2>I2,选项B正确;C、因为有剩余的氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液能够与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀,无法判断出氢氧化镁沉淀能够转化为氢氧化铜沉淀,不能比较出Ksp的大小,选项C错误;D、比较非金属性,应根据最高价氧化物对应的水化物的酸性,可根据硫酸、高氯酸或氢化物的稳定性判断,选项D错误;答案选B。
6.NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。
以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移
B.该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
C.电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液
D.每消耗2.24LO2(标准状况)时,A电极的质量减轻12.8g
【答案】D
【解析】燃料电池中通入氧气的一极,氧气得电子生成氢氧根离子,该电极为正极。
A、氧气得电子产生氢氧根离子,钠离子通过交换膜进入右边得到浓的氢氧化钠,故离子交换膜允许钠离子通过,是阳离子交换膜,选项A正确;B、根据图示,负极BH4-转化为BO2-,故反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,选项B正确;C、电解池是电解精炼铜,电解质溶液必须含有铜离子,可以选择CuSO4溶液,选项C正确;D、A极连接正极,作为阳极,每消耗2.24LO2(标准状况)时,转移电子4mol,A电极的铜的质量减轻32g,选项D不正确。
答案选D。
7.25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol/L的HA溶液,溶液的PH与所加NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.V1<20
B.Ka(HA)的数量级为10-5
C.M点溶液加少量水稀释,c(H+)/c(A-)增大
D.N点后,随着NaOH溶液的加入,溶液中水的电离程度逐渐增大
【答案】D
【解析】A、0.100mol/L的HA溶液,pH=2.8说明HA为弱酸,若V1=20则酸碱完全中和得到盐溶液,NaA为强碱弱酸盐溶液应该呈碱性,故pH=7时应该碱不足,V1<20,选项A正确;B、Ka(HA)=
数量级为10-5,选项B正确;C、M点溶液加少量水稀释,酸的电离程度增大,氢离子浓度增大的量比A-的多,c(H+)/c(A-)增大,选项C正确;D、N点后,随着NaOH溶液的加入,到氢氧化钠加入体积为20mL时才完全中和,溶液中水的电离程度逐渐增大,当氢氧化钠溶液过量后,碱抑制水的电离,水的电离程度又逐渐减小,选项D不正确。
答案选择D。
8.亚硝酰氣(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂,其沸点为-5.5℃,遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。
某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。
请回答:
Ⅰ.Cl2的制备
(1)Cl2的发生装置可以选择上图中的____________(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,选择上图中的装置,其连接顺序为:
a
_____(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备。
实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO);
(3)实验室也可用B装置制备NO,与之相比X装置的优点为_______.
(4)在检查完装置气密性,并装入药品后,打开k2,然后再打开________(填“k1”"或“k3”),通入一段时间气体,其目的为_________。
接下来,两种气体在Z中反应,当有一定量液体生成时,停止实验。
Ⅲ.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定
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)
(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的化学方程式为___________.
(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。
【答案】
(1).A或B
(2).MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O或B:
2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3).f→g→c→b→d→e→j→h(4).排除装置内空气的干扰;可以随开随用,随关随停(5).K3(6).排尽三颈烧瓶中的空气,防止NO和ClNO变质(7).2ClNO+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑(8).
(或写成
)
【解析】
(1)实验室制取氯气可以利用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,则发生装置可以选择上图中的A;反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;也可以利用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,则装置可以选择上图中的B;反应的离子方程式为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,要进行尾气处理,可利用碱石灰作吸收剂进行尾气处理,故装置的连接顺序为a
f→g→c→b→d→e→j→h;(3)实验室也可用B装置制备NO,与之相比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;(4)在检查完装置气密性,并装入药品后,打开k2,然后再打开k3,通入一段时间气体,其目的为排尽三颈烧瓶中的空气,防止NO和ClNO变质;(5)亚硝酰氯(ClNO)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2ClNO+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑;(6)取Z中所得液体mg溶于水,25.00mL溶液中n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=cmol/L
22.50mL
10-3L/mL=0.0225cmol,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为
。
9.Cu2O是重要的催化剂和化工原料,工业上制备Cu2O的主要反应如下:
Ⅰ.C(g)+CO2(g)
2CO(g)ΔH=+172.5kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO2(g)ΔH=-138.0KJ/mol
请回答:
(1)C与CuO反应生成Cu2O和CO的热化学方程式为_____________,一定温度下,该反应在密闭容器中达到平衡后,只增大容器的容积,再次达到平衡时,CO的平衡浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)一定温度下,向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO,发生反应Ⅱ.5min时达到平衡,测得容器中CuO的物质的量为0.8mol。
①0-5min内,用CO2表示的反应速率v(CO2)=___________.
②CO的平衡转化率a=____________.
(3)向5L密闭容器中加入1molC和1molCO2,发生反应Ⅰ。
CO2、CO的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。
①能表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线为___________(填"L1”或“L2”),理由为________。
②温度为T1时,该反应的平衡常数K=_____________。
(4)其他条件不变时,若水的分解反应用Cu2O作催化剂,则该反应的活化能_____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),反应热(ΔH)____________。
【答案】
(1).C(s)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+34.5kJ·mol-1
(2).不变(3).0.024mol·L-1·min-1(4).60%(5).L2(6).该反应为吸热反应,温度升高,平衡正移,CO2的平衡体积分数减小(7).
(8).减小(9).不变
【解析】
(1)已知Ⅰ.C(g)+CO2(g)
2CO(g)ΔH=+172.5kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO2(g)ΔH=-138.0KJ/mol
根据盖斯定律,由得Ⅰ+Ⅱ反应C(s)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+172.5kJ/mol-138.0kJ/mol=+34.5kJ·mol-1,C(s)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO(g)为气体体积增大的反应,增大容器的体积,相当于减小压强,平衡向气体增大的正反应方向移动,CO的量增多,反应体积只有一种气体,气体增大的量与容器体积增大成正比,故平衡浓度不变;
(2)CO(g)+2CuO(s)
Cu2O(s)+CO2(g)
开始时的物质的量1mol2mol00
改变的物质的量0.6mol1.2mol0.6mol0.6mol
平衡时的物质的量0.4mol0.8mol0.6mol0.6mol
①0-5min内,用CO2表示的反应速率v(CO2)=
0.024mol·L-1·min-1;②CO的平衡转化率a=
;(3)①该反应为吸热反应,温度升高,平衡正移,CO2的平衡体积分数减小,故能表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线为L2;②温度为T1时,CO的平衡体积分数(φ)为60%,设平衡时二氧化碳的转化率为x,则
C(s)+CO2(g)
2CO(g)
开始时的浓度(mol/L)0.20
改变的浓度(mol/L)0.2x0.4x
平衡时的浓度(mol/L)0.2-0.2x0.4x
=60%,解得x=
,CO2、CO的平衡浓度分别为
mol/L、
mol/L,故反应的平衡常数K=
=
;(4)作催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热(ΔH),故活化能减小,反应热不变。
点睛:
本题考查盖斯定律的应用,化学反应平衡的移动及平衡常数的计算等知识点。
注意三段式的应用在计算化学平衡中的重要地位,易错点为根据图中信息判断表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线:
该反应为吸热反应,温度升高,平衡正移,CO2的平衡体积分数减小,故能表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线为L2。
10.铜阳极泥是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。
其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。
一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:
已知:
分金液的主要成分为[AuCl4]-;分金渣的主要成分为AgCl和PbSO4;分银液中主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-
Ag++2SO32-。
(1)①“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为________;反应过程中需控制适当温度,温度不宜过高或过低的原因为_______。
②已知“分铜”时各元素的浸出率如下表所示。
Cu
Au
Ag
浸出率/%
85.7
0
4.5
“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为__________
(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为___________。
(3)“沉银”时,需加入硫酸调节溶液的pH=4。
已知:
其中X表示SO32-、HSO3-或H2SO3,δ(x)与PH的关系如图所示。
①分析能够析出AgCl的原因为_________
②调节溶液的PH不能过低,理由为__________
(4)“沉银液”加碱调至pH=8.0,Na2SO3可再生并循环利用,其再生原理为____(用离子方程式表示)。
(5)已知离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全;Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16.
Ksp[Sb(OH)3])=10-41.浸取“分银渣”可得到含0.025mol/LPb2+的溶液(含少量Sb3+杂质)。
欲获得较纯净的Pb2+溶液,调节PH的范围为________。
(忽略溶液体积变化)
【答案】
(1).Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(2).温度过低,反应速率太慢;温度过高,H2O2受热分解(3).使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣,避免银元素的损失(4).2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-(5).H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度,促使[Ag(SO3)2]3
Ag++2SO32-平衡正向移动,电离出Ag+,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl(6).避免产生污染气体SO2(7).HSO3-+OH-=SO32-+H2O(8).2≤pH<7
【解析】
(1)①“分铜”时,单质铜在过氧化氢和硫酸的作用下反应生成硫酸铜和水,发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;反应过程中需控制适当温度,温度不宜过高或过低,温度过低,反应速率太慢;温度过高,H2O2受热分解;②“分铜”时加入足量的NaCl,使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣,避免银元素的损失;
(2)“分金”时,单质金在氯酸钠和盐酸中转化为络合物,发生反应的离子方程式为2Au+ClO
+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O;(3)①H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度,促使[Ag(SO3)2]3-
Ag++2SO32-平衡正向移动,电离出Ag+,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl;②调节溶液的pH不能过低,避免产生污染气体SO2;(4)“沉银液”加碱调至pH=8.0,Na2SO3可再生并循环利用,其再生原理为HSO
+OH-=SO32-+H2O;(5)欲获得较纯净的Pb2+溶液,则Pb2+的浓度为0.025mol/L,Ksp[Pb(OH)2]=c(Pb2+)c2(OH-)=0.025mol/L
c2(OH-)=2.5×10-16,故c(OH-)=1.0×10-7,pH<7;Sb3+沉淀完全,Ksp[Sb(OH)3]=c(Sb3+)c3(OH-)=10-5mol/L
c3(OH-)=10-41,c(OH-)=1.0×10-12,pH>2,因此,欲获得较纯净的Pb2+溶液,调节PH的范围为211.甲醇(CH3OH)是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
(1)甲醇可以在铜作催化剂的条件下直接氧化成甲醛(HCHO)
①基态Cu原子的价层电子的轨道表达式为_____,其核外电子共占据_____个能级。
②甲醇和甲醛中碳原子的杂化方式分别为_____,其组成元素的电负性由小到大的顺序为________.
(2)在一定条件下,甲醇(沸点64.7℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3,佛点57.1℃)
①乙酸甲酯分子中心键和节键的个数之比为_________;
②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离,工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水,理由为______________。
(3)科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T一碳,T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被-一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,如图所示。
①T-碳与金刚石互称为_________;一个T-碳晶胞中含有______个碳原子。
②T-碳的密度非常小,约为金刚石的一半。
试计算T-碳晶胞的边长和金刚石品胞的边长之比为________。
【答案】
(1).
(2).7(3).sp3、sp2(4).H、C、O(5).10:
1(6).乙酸甲酯不易与水形成氢键,而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高,使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出(7).同素异形体(8).32(9).2:
1
【解析】
(1)①Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d104s1,,价层电子的轨道表达式为
,其核外电子共占据7个能级;②甲醇中碳原子的杂化方式为sp3,而甲醛中碳原子的杂化方式为sp2,元素非金属性越强电负性越大,则其组成元素C、H、O的电负性由小到大的顺序为H、C、O;
(2)在一定条件下,甲醇(沸点64.7℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3,佛点57.1℃)
①乙酸甲酯分子中除了碳氧双键中含一个
键和一个
键外,另有9个
键,故
键和
键的个数之比为10:
1;②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离,乙酸甲酯不易与水形成氢键,而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高,使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出,故工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水;(3)①T-碳与金刚石是由碳形成的不同单质,互称为同素异形体;金刚石的晶胞是18个碳原子(顶点8个,面心上下左右前后6个,体内两层对角线各2个共4个),运用切割法,一个晶胞中的应是
个碳原子;T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被-一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,故含有碳个数为32个;②T-碳的密度非常小,约为金刚石的一半,而根据构成原子的数目,质量为金刚石的4倍,根据V=
,T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍,而边长=
,则边长为金刚石的2倍,即T-碳晶胞的边长和金刚石品胞的边长之比为2:
1。
12.富马酸(反式丁烯二酸)可用于制备聚酯树脂、医药等。
实验室以石油的裂解产物之一A为原料制备富马酸及其衍生物的一种工艺路线如下:
已知:
链烃A的核磁共振氢谱中有2组吸收峰。
(1)A的化学名称为________,B的结构简式为__________。
(2)③的反应类型为________.检验E中含氧官能团所用的试剂为___________。
(3)反应④的化学方程式为___________。
(4)反应⑧的化学方程式为______________。
(5)富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有__________(包括顺反异构)。
(6)已知:
,参照上述合成路线,以
为原料(无机试剂任选).设计制备
的合成路线:
_____________________。
【答案】
(1).1,3-丁二烯
(2).
(3).加成反应(4).银氨溶液或新制Cu(OH)2溶液(5).
(6).
(7).
(8).
或