1、D. 1molCaO2晶体中含离子总数为3NA【答案】C【详解】A. 氢氧化铁胶体是由许多个氢氧化铁聚集而成,因此1molFeCl3跟水完全反应转化成氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的物质的量小于1mol,故A错误;B. Fe2的还原性强于Br,通入氯气,先发生2Fe2Cl2=2Fe32Cl,然后再发生Cl22Br=2ClBr2,当Br转化成Br2时,Fe2全部转化成Fe3,转移电子物质的量大于1mol,故B错误;C. 环氧乙烷的键线式为,1mol环氧乙烷中含有6mol极性键,则44.0g环氧乙烷中含有的极性键物质的量为=6mol,故C正确;D. CaO2是由Ca2和O22组成,1molCaO2中
2、离子总物质的量为2mol,故D错误;C。3.萜类化合物广泛存在于动植物体内,下列关于萜类化合物的说法错误的是A. c和b互为同分异构体B. c的分子式是C10H16OC. a、b、c均能发生加成反应D. a、b、c中共有三种官能团,且都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】A【详解】A. 根据b的结构简式,b的分子式为C10H14O,根据c的结构简式,c的分子式为C10H16O,它们分子式不同,因此b和c不互为同分异构体,故A错误;B. 根据c的结构简式,c的分子式为C10H16O,故B正确;C. a中含有碳碳双键,b中含有苯环,c中含有醛基,这些都能发生加成反应,故C正确;D. a中官能团是碳碳
3、双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,b中官能团是羟基,苯环上含有甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,c中含有醛基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D正确;A。4.完成下列实验所选择装置正确的是A. A B. B C. C D. D【答案】B【详解】A. 乙醇与苯酚互溶,不能用过滤方法除去乙醇中的苯酚,故A错误;B. SO2属于酸性氧化物,能与NaOH反应生成Na2SO3,乙烯不与氢氧化钠溶液反应,可以达到实验目的,故B正确;C. NH4Cl不稳定,受热易分解成NH3和HCl,因此不能通过蒸发结晶的方法获得NH4Cl,应采用降温结晶的方法获得氯化铵晶体,故C错误;D. 纯碱是粉末状且易溶于水,不能用启
4、普发生器的简易装置,应将纯碱改为石灰石,故D错误;B。【点睛】易错点是选项D,使用启普发生器或启普发生器的简易装置,要求固体反应过程中保持块状;该反应不要加热;所生成的气体不溶于反应的溶液。5.下表是元素周期表短周期的一部分,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列说法错误的是A. 最简单氢化物沸点:W Z B. Y的最高价氧化物不能与碱反应C. 简单离子的半径:Y r(Al3),故C正确;D. Y和Z形成的化合物是AlCl3,属于弱碱强酸盐,其水溶液显酸性,故D正确;6.甲图为一种新型污水处理装置,该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能;乙图是含Cr2O72-酸性废水的处
5、理装置。将甲、乙两装置连接Fe()极与X极连接,可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而除去。A. 若废水中含有乙醛,则M极的电极反应为:CH3CHO2H2O8e=2CO28H,B. 电解一段时间后,在Fe(I)极附近有沉淀析出C. 装置乙的隔膜是阳离子交换膜D. 电路中每转移3 mol电子,最多有0.5 mol Cr2O72-被还原【答案】CD甲装置原电池装置,根据装置图以及原电池工作原理,M极为负极,N极为正极,Fe(II)与X电极相连,则Fe(II)为阴极,Fe(I)为阳极,即乙装置为电解池,然后利用原电池工作原理和电解池工作原理进行分析;【详解】A. 甲装置是利用一种微生物将有机废
6、水的化学能直接转化为电能,即甲装置为原电池,根据原电池工作原理,M极为负极,若废水中含有乙醛,则其电极反应式为CH3CHO2H2O8e=2CO28H,故A正确;B. Fe(I)连接Y,即Fe(I)为阳极,电极反应式为Fe2e=Fe2,该区域发生氧化还原反应6Fe2Cr2O7214H=6Fe32Cr37H2O,Fe(II)电极为阴极,电极反应式为2H2e=H2,H不断在阴极上得电子成为H2而析出,且Cr2O72与Fe2的反应也在消耗H,使得溶液酸性变为中性,再由中性变为碱性,Cr33OHCr(OH)3,Fe33OHFe(OH)3,因隔膜为离子交换膜,因此Fe(I)附近有沉淀产生,故B正确;C.
7、根据乙装置以及B选项分析,乙装置右侧中Cr2O72向左侧移动,则隔膜为阴离子交换膜,故C错误;D. 根据B选项分析,建立12e6Fe2Cr2O72,每转移3mol电子,最多有=molCr2O72被还原,故D错误;CD。7.常温下,已知醋酸的电离常数为1.7510-5,向20mL0.01molL-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01molL-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是(已知=4.2)A. b、d两点溶液的pH相同B. b点溶液中离子浓度大小顺序是:c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)C. e点所示溶液中,c
8、(Na+)=2c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.005mol/LD. a点坐标为(0,2.41011)CH3COOH溶液中加入NaOH发生CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O,酸、碱抑制水的电离,CH3COONa为强碱弱酸盐,促进水的电离,向醋酸溶液中加入NaOH溶液,水的电离程度先增大后减小,据此分析;【详解】A. CH3COOH溶液中加入NaOH发生CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O,b点消耗NaOH的体积为10mL,NaOH和CH3COOH的物质的量浓度相等,则此时溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa,且两者物质的量相等,CH3COO的水解常数
9、为c(Na)c(H)c(OH),故B错误;C. e点溶质为CH3COONa和NaOH,且两者物质的量相等,根据物料守恒,因此有c(Na)=2c(CH3COOH)c(CH3COO)=,故C错误;D. CH3COO发生电离:CH3COOH CH3COOH,电离平衡常数Ka=1.7510-5,因此有c2(H)=1.75107,即c(H)=4.2104molL1,根据水的离子积,则溶液中c(OH)=2.41011 ,即水电离出的c(H)=2.41011molL1,故D正确;8.铅及其化合物用途广泛,三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4H2O,摩尔质量=990 g/mol)简称三盐。以铅泥(主要成分为PbO
10、、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示。已知: 。请回答下列问题:(1)步骤中涉及的主要反应的平衡常数K=_(列出计算式即可)。步骤中滤渣的主要成分是_。(2)步骤酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是_(任答一条)。(3)步骤合成三盐的化学方程式为_。现用100 t铅泥可制得纯净干燥的三盐49.5 t,若铅元素的利用率为75%,则铅泥中铅元素的质量分数为_ %。简述步骤检验沉淀洗涤完全的方法_ 。(4)已知水中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,其中Pb(OH)2是沉淀,各形态铅的物质的量的分数随溶液pH变化的关系
11、如图所示,除去污水中的铅,最好控制溶液的pH在_左右,当溶液的pH由13转化为14时发生反应的离子方程式是:_(5)将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,进一步电解Na2PbCl4生成Pb,如图所示。阴极电极反应式是_【答案】 (1). (2). Pb、PbO、PbCO3 (3). 适当升温 (4). 4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbOH2O+ H2O (5). 55.2 (6). 取少量最后一次洗涤液,滴加氯化钡溶液,若没有沉淀则说明洗涤完全。 (7). 10 (8). Pb(OH)3-+OH-=Pb(OH)42- (9). PbCl4
12、2-+2e-=Pb+4Cl-步骤发生中发生PbSO4CO32PbCO3SO42,将PbSO4转化成PbCO3,过滤,得到滤渣为PbO、Pb、PbCO3,在滤渣加入硝酸,PbO、Pb、PbCO3与硝酸发生反应生成Pb(NO3)2,然后加硫酸发生Pb(NO3)2H2SO4=PbSO42HNO3,HNO3再转移到酸溶中,过滤后,向沉淀中加入NaOH溶液加热,得到三盐;【详解】(1)PbSO4的Ksp大于PbCO3的Ksp,因此步骤“转化”中发生PbSO4CO32PbCO3SO42,平衡常数的表达式为Ksp=;PbO、Pb不与Na2CO3发生反应,步骤中滤渣的主要成分为PbO、Pb、PbCO3;(2)
13、提高酸溶的速率,可以采取适当升温、适当增大硝酸浓度、搅拌、粉碎固体等;(3)“沉铅”将Pb2转化成PbSO4,“合成”步骤中的反应物是PbSO4、NaOH,其反应方程式为PbSO4NaOH3PbOH2ONa2SO4+H2O,该反应属于非氧化还原反应,采用原子守恒进行配平,4PbSO4+6NaOHH2O+ H2O;令铅泥中铅元素的质量分数为a%,根据题意得出:,解得a=55.2;根据“合成”的反应方程式,三盐表面沾有Na2SO4,检验沉淀洗涤完全,需要检验SO42不存在,操作是取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,若没有沉淀则说明洗涤完全;(4)除去污水中的铅,铅元素需要以Pb(OH)2形式沉淀
14、出来,根据图像pH控制在10左右;根据图像pH由1314,Pb(OH)3Pb(OH)42,发生反应的离子方程式为Pb(OH)3+OH=Pb(OH)42;(4)根据装置图,PbCl42在阴极区参与反应,其电极反应式为PbCl422e=Pb4Cl。【点睛】陌生方程式的书写是本题的难点,也是高考的热点,一般情况下主要参与的物质,题中已给出,需要结合原子守恒、电荷守恒等,确认是否有其他物质或离子参与,配平时,如果该反应为非氧化还原反应,采用观察的方法进行配平,如果是氧化还原反应,则采用化合价升降法进行配平;一定注意溶液的酸碱性。9.随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究新
15、的热点。 完成下列问题:(1)CO2催化加氢合成CH3OCH3是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应I: 反应:写出CO和H2合成CH3OCH3的热化学方程式_。分别在2L恒温密闭容器甲(恒温恒容)、乙(恒温恒压)中,加入CO2和H2各1 mol的混合气体,假设只发生反应,则两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“甲”或“乙”)。当反应5 min时,测得甲容器中压强变为原来的一半,则用CO2表示的反应的速率= _。在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:i)温度高于300,温度对CO2平衡转化率影
16、响较大的是反应_(填“I”或“”)。ii)220时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施可以是_(任答一条)。(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_(写离子符号);若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=1:5,溶液pH= _。(室温下,H2CO3的) (2). 乙 (3). 0.05mol/(Lmin) (4). (5). 增大压强或使用对反应催化活性更高的催化剂或其他合理答案 (6). CO32- (7). 11(1)先写出CO和H2反
17、应的方程式,该反应方程式为2CO4H2=CH3OCH3H2O,然后根据盖斯定律进行分析;根据方程式的特点和压强对化学平衡的影响分析;压强变为一半,在相同的条件下,压强之比等于物质的量之比,即气体物质的量变为原来的一半,然后进行分析;i)根据图像,温度高于300时,CH3OCH3的选择性迅速降低,而CO2的平衡转化率增大,据此分析;ii)增大CH3OCH3选择性,即增大CH3OCH3的物质的量,不改变反应时间和温度,反应向正反应方向进行或加快反应速率,据此分析;(2)CO2与NaOH反应,产物可能是Na2CO3,也可能是NaHCO3,也可能是两者的混合物,需要根据碳酸的二级电离平衡常数进行分析和
18、对比;(1) CO和H2反应的方程式为2CO4H2=CH3OCH3H2O,根据盖斯定律,将反应II2反应I,2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H=204.9kJmol1;反应II是气体物质的量减小的反应,随着反应的进行,恒温恒容容器内的气体压强减小,恒温恒压相当于在恒温恒容基础上增大压强,增大压强,该反应向正反应方向进行,放出的热量增多,即乙容器放出的热量较多;甲容器为恒温恒容,5min时甲容器内的压强变为原来的一半,则气体物质的量变为原来的一半,解得n(CO2)=0.5mol,根据化学反应速率的表达式为(CO2)=0.05mol/(Lmin);i)根据图像,温度高于
19、300时,CH3OCH3的选择性迅速降低,反应II向逆反应方向进行,CO2的转化率降低;反应I是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向反应,CO2的转化率增大,根据图像,温度高于300时,CO2的平衡转化率增大,说明温度对CO2平衡转化率影响较大的是反应I;ii)在不改变时间和温度情况下,一定能提高CH3OCH3选择性措施的是增大压强或使用对反应II催化活性更高的催化剂;(2)Ka2=,所得溶液的pH=13,即c(H)=1013molL1, =51011,=500,c(CO32)c(HCO3),CO2主要转化为CO32;所得溶液c(HCO3):c(CO32)=1:5,代入Ka2=1011,c(H
20、)=1L1,即此时溶液的pH=11。【点睛】(1)是易错点,建立模型,学生能够清晰认识,恒温恒压下,像该反应为物质的量减小的反应,当达到平衡时,隔板在虚线位置,此时CO2的转化率为a1,让虚线隔板上升到实线,这是研究恒温恒容,容器的体积增大,物质浓度减小,平衡向逆反应方向移动,CO2的转化率为a2,则比较出a1a2,从而得出结果。10.某废催化剂含ZnO、ZnS、CuS和SiO2及少量的Fe3O4。I某同学以该废催化剂为原料,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下:回答下列问题:(1)在下图装置中,第一次浸出反应装置最合理的是_(填标号)。步骤中发生的化学反应为非氧化还原反应,最好在(填设备名称
21、)_中进行。(2)滤液1中含有Fe2+,选用提供的试剂进行检验,检验方法为(提供的试剂:K3Fe(CN)6溶液、稀盐酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)_。(3)步骤中发生反应的离子方程式为_;向盛有滤渣1的反应器中加入稀硫酸和过氧化氢溶液,应先加_,若顺序相反,会造成_。(4)步骤、中,获得晶体的实验操作方法是_,过滤。另一同学也以该废催化剂为原料,采用下列实验操作方法也得到了ZnSO4。(5)若一次水解时,产物为Zn( OH)xCly。取一次水解产物10. 64 g,经二次水解、干燥,得到9.9 g的Zn(OH)2(假设各步均转化完全),则一次水解产物的化学式为_ .【答
22、案】 (1). C (2). 通风橱 (3). 取少量滤液1,滴加K3Fe(CN)6溶液,若生成蓝色沉淀,则证明有Fe2+(或滴加KMnO4溶液,若褪色则证明有Fe2+) (4). CuS+H2O2+2H+Cu2+S+2H2O (5). 稀硫酸 (6). H2O2与固体颗粒接触分解 (7). 蒸发浓缩、冷却结晶 (8). Zn(OH)1.6Cl0.4废催化剂中含ZnO、ZnS、CuS、SiO2、Fe3O4,加入硫酸,ZnO、ZnS、Fe3O4与稀硫酸反应,滤液1中含有Zn2、Fe2、Fe3,CuS、SiO2不与稀硫酸发生反应,即滤渣1中有SiO2、CuS,滤渣1中加入稀硫酸和H2O2加热浸出C
23、uSO4;然后逐项进行分析;(1)中发生ZnOH2SO4=ZnSO4H2O、ZnSH2SO4=ZnSO4H2S、Fe3O48H=Fe22Fe34H2O,这些反应不需要加热,因此反应装置中不需要温度计,H2S有毒,能溶于水,尾气处理时,需要防止倒吸,即C装置最合理;发生反应时,产生H2S气体,H2S气体有毒,且易燃,需要在通风厨中进行;(2)根据(1)的分析,滤液1中含有Zn2、Fe2、Fe3,检验Fe2用K3Fe(CN)6或高锰酸钾溶液,具体操作是取少量滤液1,滴加K3Fe(CN)6溶液,若生成蓝色沉淀,则证明有Fe2+或滴加KMnO4溶液,若褪色则证明有Fe2;(3)滤渣1为CuS和SiO2
24、,SiO2不与稀硫酸、H2O2发生反应,CuS中S显2价具有还原性,能被H2O2氧化,发生的离子方程式为CuSH2O22HCu2S2H2O;向盛有滤渣1的反应器中先加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液,若顺序相反,会造成H2O2与固体颗粒接触分解;(4)获得晶体中含有结晶水,因此实验操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(5)根据锌原子守恒,Zn(OH)xCly物质的量为=0.1mol,Zn(OH)xCly的摩尔质量为=106.4g/mol,则有6517x35.5y=106.4,根据化合价代数和为0,则有x+y=2,两式联立解得x=1.6,y=0.4,化学式为Zn(OH)1.6Cl0.4。
25、【化学一选修3:物质结构与性质】11.氮化镓( GaN)是制造SG芯片的材料,氮化铝LED灯可发出紫外光。(1) Ga的价电子排布式为_,该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为_。下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是_(填字母)。(2)8 -羟基喹啉铝常用于发光材料及电子传输材料,可由LiAlH4与合成。LiAlH4中阴离子的空间构型为_,所含元素中电负性最大的是_(填元素符号),N的杂化方式为_(3)金属晶体Al、Ga的熔点分别为660、30,Al比Ga熔点高的原因是_(4)氮化镓为六方晶胞,结构如右图所示。该晶体密度为g/cm3,晶胞参数a=bc(单位:pm),a、b夹角为120,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞参数c=_pm(用含a、NA的代数式表示)。(5)在立方晶胞中,与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为(1,1,1)晶面。如右图,该立方晶胞中(1,1,1)晶面共有_个。【答案】 (1). 4s24p1 (2). 哑铃形 (3). D (4). 正四面体 (5). O (6). sp2 (7). Al和Ga均为金属晶体,且二者的价
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