考点:
考查离子浓度大小比较等知识。
26.(14分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O
制备CuCl,并进行相关探究
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是。
(2)实验操作的先后顺序是①→→→→⑤。
①检查装置的气密性后加入药品②熄灭酒精灯,冷却
③在“气体入口”处通干燥HCl④点燃酒精灯,加热
⑤停止通入HCl,然后通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是________。
(4)装置D中发生反应的离子方程式是。
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则
产生的原因是。
②若杂质是CuO,则产生的原因是。
(6)若已
证实杂质为CuO,请写出由Cu2(OH)2Cl2生成CuO的化学方程式________________
【答案】
(1)球形干燥管;
(2)③→④→②;(3)先变红后褪色;(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O;(5)①加热温度不够;②HCl气流不足;(6)Cu2(OH)2Cl2
2CuO+2HCl↑。
考点:
考查化学流程、实验方案设计的评价等知识。
27.(14分)从银铜合金废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
已知:
①铝元素在溶液中的存在形态与溶液pH的关系如右图所示。
②室温时,Cu(OH)2的
溶度积Ksp=2.0×10-20,当溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全,lg5=0.7。
③Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃。
请回答下列问题:
(1)电解精炼银时,粗银做极(填“阴”或“阳”),电解质选用溶液,阴极电极反应为。
(2)在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,使溶液的pH范围在,若控制不当,使NaOH过量可能会引起的反应的离子方程式为。
(3)煅烧过程中发生多步反应,写出最终生成CuAlO2的反应的化学方程式:
。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上1.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液________L。
【答案】
(1)阳,AgNO3,Ag++e-=Ag;
(2)5.65~12,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(3)2Al2O3+4CuO=4CuAlO2+O2;(4
)5。
【解析】
试题分析:
(1)精炼银时,粗银作阳极,纯银作阴极,电解质为含有Ag+的电解质,因此电解质用AgNO3溶液,阴极反应式为Ag+e-=Ag;
(2)得到固体B应为Cu(OH)2和Al(OH)3,Cu2+全部转化成沉淀时的c(OH-)=
=
=(0.2)1/2×10-8mol·L-1,pOH=8.35,pH=(14-8.35)=5.65,当pH=12时,氢氧化铝开始溶解,因此pH控制在5.65~12,氢氧化铝表形两性,加入过量NaOH,发生:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(3)反应前Cu为+2价,反应后Cu显+1价,化合价降低1价,Al的化合价没变,因此氧元素的化合价升高,生成氧气,氧元素的化合价由-
2价→0价,化合价升高2,最小公倍数wield2,因此化学反应方程式为:
2Al2O3+4CuO=4CuAlO2+O2;(4)Cu~CuAlO2得出:
n(CuAlO2)×64%/64mol=10mol,Al2(SO4)3~2CuAlO2,得出n=n(CuAlO2)/2=5mol,因此需要A;2(SO4)3的体积为5/1L=5L。
考点:
考查精炼银、溶度积的计算、氧化还原反应方程式的书写、化学计算等知识。
28.(14分)已知A为一种盐,C、D、F、N、O为无色气体,E常温常压下为无色无味的液体,N、H、L为高中常见的单质,I为常见无氧强酸,M的焰色反应为紫色,反应①常用于气体F的检验。
(1)写出D的电子式为;
(2)写出反应①的化学方程式:
;写出反应②的化学方程式:
;反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为;
(3)将等体积、等浓度的G和F的溶液混合,溶液显碱性,则溶液中离子浓度从大到小的顺序为;
(4)检验J中阳离子的实验方法为;
(5)已知B中氧元素的质量分数为22.2﹪,且A分解产生的各物质的物质的量之比为n(B):
n(C):
n(D):
n(E):
n(F)=1:
2:
2:
1:
2,则A的化学式为
【答案】
(1)
;
(2)NH3+HCl=NH4Cl;4NH3+3O2=2N2+6H2O;1:
2;(3)c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);(4)取少量样品于试管中,如果先加入KSCN无明显现象,再加入少量氯水溶液出现红色,证明存在Fe2+或者取样后滴入铁氰化钾溶液,如果出现蓝色沉淀证明Fe2+存在;(5)(NH4)2FeC2O4)2。
【解析】
试题分析:
E常温常压下为无色无味的液体,则E为H2O,I常见的无机酸,I为盐酸,M的焰色反应为紫色,说明M中含有K元素,K中加入M出现血红色液体,说明含有Fe3+,即K含有Fe3+,M为KSCN,F→N→O→P,推出L为O2,反应①用于气体F的检验,I为HCl,因此F为NH3,N为N2,O为NO,P为NO2,NO2和H2O反应生成HNO3和NO,即Q为HNO3,G为NH4Cl,J和硝酸反应生成Fe3+和NO,说明J中含有Fe2+,H为常见单质,即H为Fe,B+C→Fe+D,推出C为CO,D为CO2,
(1)CO2的电子式为:
;
(2)反应①的化学反应方程式为:
NH3+HCl=NH4Cl;反应②的化学反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O;反应③的化学反应方程式为3NO2+H2O=HNO3+2NO,HNO3是氧化产物,NO2→HNO3,NO为还原产物,2NO2→2NO,因此氧化剂和还原剂的物质的量为1:
2;(3)等体积等浓度混合后,溶质为NH3·H2O和NH4Cl,溶液显碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,离子浓度大小关系是:
c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);(4)取少量样品于试管中,如果先加入KSCN无明显现象,再加入少量氯水溶液出现红色,证明存在Fe2+或者取样后滴入铁氰化钾溶液,如果出现蓝色沉淀证明Fe2+存在;(5)发生的反应为A→FeO+2CO+2CO2+H2O+2NH3,A为盐,说明A中含NH4+和Fe2
+,分解成CO和CO2,说明A中含有C2O42-,化合价代数和为0,根据原子守恒和元素守恒,即A的化学式为(NH4)2FeC2O4)2。
考点:
考查无机推断、氧化还原反应、盐类水解、离子检验等知识。
35.(16分)选修3——物质结构与性质
已知X、Y、Z、R、Q为周期表中原子序数依次增大的前36号元素,相关信息如下:
请回答下列问题:
(1)YX3中心原子的杂化轨道类型是,离子化合物YX5的电子式是。
(2)CO与Y2属于等电子体,1个CO分子中含有的ð键数目是个。
(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物A(A可看做一种含氧酸盐),A晶体的晶胞为正方体(如图1)。
①制备A的化学反应方程式是;②在A晶体中,Z的配位数为;
(4)R2+离子的外围电子层电子排布式为。
R2O的熔点比R2S的(填“高”或“低”)。
(5)Q元素和硫(S)元
素能够形成化合物B,B晶体的晶胞为正方体(如图2),若晶胞棱长为5.4×10-8cm,则晶胞密度为g•cm﹣3(列式并计算)。
【答案】
(1)sp3;
;
(2)2;(3)①TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑;②6;(4)3d9,高;(5)
。
【解析】
试题分析:
X为宇宙中最丰富的元素,即X为H,Y的基态原子的核外p电子数比s电子数少1,说明Y为N,Z为太空金属,基态原子次外层有2个未成对电子,则Z为Ti,R为元素周期表的第十一列,则R为Cu,Q与R为同一分区,则Q为Zn,
(1)NH3中N有4个σ键,一个孤电子对,杂化轨道数为4,即sp3杂化;NH5看作铵盐,即电子式为:
;
(2)成键原子之间只能形成一个σ键,但C和O之间还有一个配位键,配位键只能形成σ键,因此σ键有2个;(3)①图
1中Ti位于顶点,个数为8×1/8=1,O位于棱上,个数为12×1/4=3,Ba位于体心,因此化学式为BaTiO3,因此反应方程式为TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑;②配位数是离Z最近的异性离子的个数,即有6个;(4)Cu的外围电子排布式为3d104s1,因此Cu2+的外围电子排布式为3d9;离子晶体熔沸点高低判断,依据晶格能,晶格能与所带电荷数和离子半径有关,O2-的半径小于S2-,即Cu2O的晶格能大于Cu2S,Cu2O的熔点高于Cu2S;(5)Zn位于体心,个数为4,S为顶点和面上,个数为8×1/8+6×1/2=4,化学式为ZnS,晶胞的质量为:
4×97/NAg,晶胞的体积为(5.4×10-8)3cm3,根据密度的定义,得出密度是
。
考点:
考查杂化类型、电子排布式、晶体熔沸点高低的判断、配位键、晶胞等知识。
36.(16分)选修5——有机化学基础四苯基乙烯(TPE)及其衍生物具有聚集诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广阔。
以下是TPE的两条合成路线(部分试剂及反应条件省略):
(1)A的名称是,试剂Y为。
(2)B→C的反应
类型为;B中官能团的名称是,D的核磁共振氢谱有个峰。
(3)E→F的化学方程式是。
(4)W是D的同分异构体,具有下列结构特征:
①属于萘(
)的一元取代物;②存在羟甲基(—CH2OH)。
写出W所有可能的结构简式:
。
(5)下列说法正确的是。
a.B的酸性比苯酚强b.D不能发生还原反应
c.E含有4种不同化学环境的氢d.TPE所有碳原子一定共平面
【答案】
(1)甲苯,酸性高锰酸钾溶液;
(2)取代反应,羧基,3;(3)
;(4)
;(5)ac。
【解析】
试题分析:
(1)根据B的结构简式,推出A的结构简式为
,名称为甲苯,试剂Y为酸性高锰酸钾溶液;
(2)对比B和C的结构简式,Br原子取代了羧基中羟基的位置,反应类型为取代反应,根据B的结构简式,B中含有官能团是羧基;关于羰基对称,因此D有3种不同的氢原子,即核磁共振氢谱有3种峰;(3)E和F对比,羟基取代Br的位置,发生卤代烃的水解,其反应方程式为:
;(4)D的不饱和度为9,萘的不饱和度为7,因此W的中含有一个叁键,因此结构简式为:
;(5)a、B中含有羧基,羧基的酸性强于碳酸,碳酸强于酚羟基,故正确;b、D中含有羰基,能和氢气发生加成反应,能发生还原反应,故错误;c、关于C-Br对称,因此有4种不同的氢原子,故正确;d、苯环平面正六边形,碳碳双键平面形,但碳碳单键可以旋转,可能共面,故错误。
考点:
考查官能团的性质、有机物的命名、等效氢、同分异构体的书写等知识。