
一、選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.
1.下列微粒表述正確,且對(duì)水的電離能產(chǎn)生影響的是( )
A.氫氧化鈉的電子式:B.乙酸的結(jié)構(gòu)式:
C.甲烷分子的空間填充模型:D.硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖:
2.已知NaHS溶液呈堿性.向溶液中加入以下物質(zhì),下列說法正確的是( )
A.加入水,電離程度增大,濃度增大
B.加入固體,平衡右移,濃度增大,K增大
C.向溶液中通入足量氣體,電離平衡左移,pH先增大后減小
D.加入等體積等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,溶液中存在
3.關(guān)于如圖所示各裝置的敘述正確的是( )
A.圖1是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,總反應(yīng)為
B.圖2鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,導(dǎo)管中水面上升,負(fù)極反應(yīng)為
C.圖3裝置可在鐵件表面鍍銅,溶液濃度不變
D.圖4支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁與電源的負(fù)極相連,以防止被海水腐蝕
4.用純堿溶液去除鋁制容器表面的油污時(shí),有少量氣泡產(chǎn)生.為探究氣泡產(chǎn)生的原因設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):①將鋁片置于盛有水的試管中,加熱,無(wú)明顯現(xiàn)象;②將鋁片置于盛有濃溶液的試管中,鋁片表面產(chǎn)生細(xì)小氣泡,加熱,產(chǎn)生大量氣泡(成分為和),并觀察到白色渾濁(能溶于NaOH溶液).下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.純堿去除油污利用了水解原理,加熱可以提高油污去除效果
B.鋁片與水解產(chǎn)生的反應(yīng)生成了
C.渾濁產(chǎn)生的原理為
D.加熱和的產(chǎn)生對(duì)水解平衡移動(dòng)方向的影響是相同的
5.鋰電池的研究與開發(fā)已日臻成熟,某鋰電池材料的組成與結(jié)構(gòu)如圖.M、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的價(jià)電子數(shù)是W的兩倍.下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.該材料中元素原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B.該材料中X的化合價(jià)為
C.元素與Y原子軌道中含有的未成對(duì)電子數(shù)相同
D.簡(jiǎn)單離子半徑為
6.下列說法正確的是( )
A.和鍵能小,易斷裂,難以形成長(zhǎng)鏈硅烷
B.中兩個(gè)氫氧鍵的鍵角大于的鍵角
C.3個(gè)的鍵長(zhǎng)相等,說明分子中的四個(gè)原子在同一平面上
D.是非極性分子,C原子處于4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心
7.部分短周期元素電負(fù)性的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)隨原子序數(shù)的變化關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( )
A.上述8種元素均位于元素周期表p區(qū)
B.g、h的氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:
C.b、c、d三種元素的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)
D.c的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)的產(chǎn)物為共價(jià)化合物
8.常溫下,有關(guān)下列溶液的說法正確的是( )
A.加水稀釋溶液時(shí),溶液中各離子濃度均減小
B.pH相同的和溶液中水的電離程度相同
C.pH相同的①②③三種溶液的③>②>①
D.將的氨水與鹽酸等體積混合,平衡時(shí)的電離平衡常數(shù)可表示為
9.A、B、C、D均為18電子分子.A為雙原子分子且為淺黃綠色氣體;B的水溶液常用于醫(yī)用消毒;C有臭雞蛋氣味;D為烴.下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.A的鍵長(zhǎng)在同主族單質(zhì)中最短
B.B為非極性分子,分子中同時(shí)含有極性鍵和非極性鍵
C.C分子不呈直線形
D.D分子中有7個(gè)鍵
10.純堿在工業(yè)上主要用于玻璃制品和陶瓷釉的生產(chǎn).以NaCl和為原料制備純堿的過程如下,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.“攪拌”中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為
B.若其它條件不變,使用飽和氯化鈉溶液可以達(dá)到提高碳酸氫銨利用率的目的
C.?dāng)嚢钑r(shí)采用水浴,以防止溫度過高引起碳酸氫銨和碳酸氫鈉的分解
D.靜置抽濾所得濾液中離子濃度大小關(guān)系為
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分.每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分.
11.某燃料敏化太陽(yáng)能電池的工作原理如圖,電池中發(fā)生的部分反應(yīng)如下:(激發(fā)態(tài)),.下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.電池工作時(shí),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B.電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極
C.電池工作時(shí),在鍍鉑導(dǎo)電玻璃上放電D.正極反應(yīng)式為
12.甲醇是重要的化工原料.科技工作者利用按照一定體積比在催化劑表面合成甲醇的反應(yīng),部分歷程如下圖所示(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注,TS代表過渡態(tài),的作用是活化催化劑).下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.在催化劑表面上更容易被吸附的是
B.
C.該反應(yīng)過程的決速步為
D.適時(shí)將甲醇分離出來,以空出催化劑活性中心繼續(xù)使用
13.已知25℃時(shí),三種酸的電離平衡常數(shù)如下表.下列說法正確的是( )
A.NaClO溶液中通入少量的離子反應(yīng)為
B.向溶液中加入少量水,溶液中減小
C.NaClO和的混合溶液中
D.通入溶液
14.常溫下,將粉末置于盛有200mL蒸餾水的燒杯中,向燒杯中加入固體并充分?jǐn)嚢?,加入固體的過程中,溶液中離子的濃度變化曲線如圖所示(忽視溶液體積的變化).
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.曲線NP表示濃度的變化
B.常溫下,在純水中的溶解度和Ksp與在飽和溶液中均相同
C.若使全部轉(zhuǎn)化為,至少要加入
D.粉末恰好全部轉(zhuǎn)化為時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系為
15.常溫下,將NaOH溶液滴加到溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示.下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.曲線M表示pH與的關(guān)系
B.
C.圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中:
D.的溶液中:
三、根據(jù)題意填空、簡(jiǎn)答:共5道題,60分,答案填寫在答題卡上.
16.A、B、C、D、E、F為6種原子序數(shù)依次增大的前36號(hào)元素,其性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表.
回答下列問題:
(1)A基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有___________個(gè)伸展方向,該原子軌道的形狀為___________.
(2)A、B、C三種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________(用元素符號(hào)表示).
(3)D基態(tài)原子的電子排布式為___________,其電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___________種.
(4)E在元素周期表中的位置___________,其基態(tài)原子價(jià)電子的軌道表示式為___________.
(5)陰離子的空間構(gòu)型分別是___________、___________.
(6)分子中各原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),分子中鍵與鍵數(shù)目之比為___________.
17.二氧化氯是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑,工業(yè)上有多種制備方法.回答下列問題:
法一:亞氯酸鈉與氯氣反應(yīng),氯氣可通過氯堿工業(yè)制得,裝置如圖1.
(1)氣體M是___________,P是___________(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜.
(2)寫出圖1總反應(yīng)的化學(xué)方程式___________.
圖1 圖2
法二:矤性電極電解氯化銨和鹽酸,原理如圖2.
(3)b為電源的___________極,氣體X是___________.
(4)c的電極反應(yīng)式為___________.
(5)已知二氧化氯發(fā)生器內(nèi),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,寫出該反應(yīng)離子方程式___________.
(6)當(dāng)有0.06ml陰離子通過離子交換膜時(shí),產(chǎn)生二氧化氯(STP)體積為___________L.
18.25℃下,某同學(xué)按圖1所示,向20.00mL未知濃度的二元酸溶液中逐滴加入的NaOH溶液,同時(shí)用磁力攪拌器攪拌,用pH傳感器和滴數(shù)傳感器同時(shí)測(cè)定溶液的pH和所用NaOH溶液的體積.回答下列問題:
Ⅰ.滴定過程如圖1:
圖1 圖2
(1)儀器A的名稱為___________,在使用前需___________.
(2)準(zhǔn)確量取溶液于錐形瓶中,加入___________作指示劑,滴定終點(diǎn)的判斷方法為___________.
(3)進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn),讀數(shù)如圖2,計(jì)算溶液的濃度為___________.
Ⅱ.?dāng)?shù)據(jù)分析:該溶液的pH和分布系數(shù)隨滴加NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖3所示[比如的分布系數(shù):].
圖3
(4)曲線②代表___________,計(jì)算___________.
(5)結(jié)合圖3分析,下列說法正確的是___________.
a.溶液pH值小于1
b.時(shí):
c.滴定終點(diǎn)時(shí):
19.工業(yè)上用方鉛礦(主要成分為PbS,含有少量FeS等雜質(zhì))和軟錳礦(主要成分為,含有少量等雜質(zhì))制備和,工藝流程如圖所示.
已知:①難溶于冷水,易溶于熱水;;
②部分金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
③25℃時(shí),.
回答下列問題:
(1)為提高方鉛礦的浸出率,結(jié)合下圖信息,選擇“浸取”的合適條件___________.“浸取”過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,“酸浸液”中含有的金屬陽(yáng)離子有、___________.
(2)加入NaCl溶液的目的是___________;物質(zhì)A調(diào)節(jié)pH的范圍是___________.
(3)“濾液2”中加入溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,計(jì)算平衡常數(shù)并說明該反應(yīng)發(fā)生的理論依據(jù)___________.
20.氣候變化是目前全球最重要、最緊迫的議題之一,中國(guó)作為負(fù)責(zé)任大國(guó),自主提出力爭(zhēng)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的目標(biāo).的綜合利用是解決該問題的有效途徑.
(1)將轉(zhuǎn)化為乙醇可以實(shí)現(xiàn)降碳,過程中發(fā)生的反應(yīng)如下:
則___________.
(2)將轉(zhuǎn)化為甲醇也可以實(shí)現(xiàn)降碳.
一定條件下,發(fā)生反應(yīng).往2L恒容密閉容器中充入和,在甲、乙不同催化劑作用下,反應(yīng)時(shí)間均為tmin時(shí),測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示:
①相同溫度下催化劑效果更好的催化劑是___________(填“甲”或“乙”),溫度下甲醇的平均反應(yīng)速率___________.
②在甲催化作用下,甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的升高呈現(xiàn)如圖變化的原因是___________.
③在和溫度下,平衡常數(shù)(填“>”、“g,故B錯(cuò)誤;
C.b、c、d三種元素的非金屬性的大小順序?yàn)镺>N>C,故簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),故C正確;
D.c的氣態(tài)氫化物NH3與其最高價(jià)含氧酸HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物NH4NO3為離子化合物,故D錯(cuò)誤;
8. 【答案】D
【詳解】A.加水稀釋溶液時(shí)促進(jìn)硫離子水解,但溶液堿性降低,所以溶液中氫離子濃度增大,A錯(cuò)誤;
B.相同的和溶液中水的電離程度不相同,前者促進(jìn),后者抑制水的電離,B錯(cuò)誤;
C.相同條件下水解程度>>,所以相同①②③三種溶液的:③<②<①,C錯(cuò)誤;
D.將的氨水與鹽酸等體積混合,平衡時(shí)=0.05ml/L,則一水合氨濃度是(0.5a-0.05)ml/L,根據(jù)電荷守恒可知溶液中氫氧根濃度是10-7ml/L,所以的電離平衡常數(shù)可表示為,D正確;
9.【答案】B
【分析】由題干信息可知,A、B、C、D均為18電子分子,A為雙原子分子且為淺黃綠色氣體,則A為F2,B水溶液常用于醫(yī)用消毒,則B為H2O2,C有臭雞蛋氣味,則C為H2S,D為烴,故D為C2H6,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.同主族從上往下原子半徑依次增大,由分析可知,A即F2的鍵長(zhǎng)在同主族單質(zhì)中最短,A正確;
B.由分析可知,B為H2O2,正負(fù)電荷的中性不重合,故為極性分子,分子中同時(shí)含有極性鍵和非極性鍵,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,CH2S,中心原子硫原子周圍價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=4,有兩對(duì)孤電子對(duì),故分子結(jié)構(gòu)為V形,不呈直線形,C正確;
D.由分析可知,D為CH3CH3,故分子中有6個(gè)C-Hσ鍵和1個(gè)C-Cσ鍵共7個(gè)σ鍵,D正確;
10. 【答案】D
【分析】根據(jù)本工藝流程圖可知,溶解步驟是將氯化鈉固體溶于水形成飽和食鹽水,加入碳酸氫銨粉末,由于碳酸氫鈉溶解度小于氯化銨、氯化鈉和碳酸氫銨,故能發(fā)生反應(yīng):,靜置后抽濾出碳酸氫鈉固體,濾液中主要含有氯化銨和少量的碳酸氫鈉,晶體A進(jìn)行洗滌后,加熱到300℃,發(fā)生分解生成碳酸鈉,方程式為:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.由分析可知,“攪拌”中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為,A正確;
B.若其它條件不變,使用飽和氯化鈉溶液可以增大Na+的濃度,使Na+與向著生成NaHCO3晶體的方向進(jìn)行,故可達(dá)到提高碳酸氫銨利用率的目的,B正確;
C.碳酸氫銨、碳酸鈉受熱均易分解,故攪拌時(shí)采用水浴,以防止溫度過高引起碳酸氫銨和碳酸氫鈉的分解,C正確;
D.由分析可知,靜置抽濾所得濾液中主要含有NH4Cl和少量的NaHCO3,故其離子濃度大小關(guān)系為,D錯(cuò)誤;
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。
11. 【答案】C
【分析】由圖中電子的移動(dòng)方向可知,半導(dǎo)材料TiO2與染料為原電池的負(fù)極,鉑電極為原電池的正極,電解質(zhì)為和I-的混合物,在正極上得電子被還原,正極反應(yīng)為,以此解題。
【詳解】A.由圖可知,該電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A正確;
B.電池工作時(shí),到鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上得電子轉(zhuǎn)化為I-,即反應(yīng)為,所以鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極,B正確;
C.由分析可知在鍍鉑導(dǎo)電玻璃上得電子被還原,C錯(cuò)誤;
D.由分析可知,正極反應(yīng)式為,D正確;
12. 【答案】AB
【詳解】A.反應(yīng)開始時(shí)H2O(g)和O2(g)的相對(duì)能量都為0,與催化劑接觸后,*H2O的相對(duì)能量更低,說明H2O在催化劑表面上更容易被吸附,A錯(cuò)誤;
B.該圖只顯示部分歷程,無(wú)法計(jì)算反應(yīng)的焓變,B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,該歷程中正反應(yīng)最大的活化能的步驟是*CH4、*OH和*H生成*CH3OH和2*H,則正反應(yīng)最大活化能=-12.68kJ/ml-(-35.03)kJ/ml=22.37kJ/ml,化學(xué)方程式為:*CH4+*OH=*CH3OH+*H,活化能越大,反應(yīng)速率越慢,故該反應(yīng)過程的決速步為,C正確;
D.由歷程圖示可知,甲醇被催化劑活性中心吸附時(shí),將不能在吸附其他反應(yīng)物,故適時(shí)將甲醇分離出來,以空出催化劑活性中心繼續(xù)使用,D正確;
13. 【答案】CD
【詳解】A.電離平衡常數(shù)越大,說明電離出H+能力越強(qiáng),根據(jù)表中數(shù)據(jù),電離出H+能力大小順序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,NaClO溶液中通入少量的CO2反應(yīng)的離子方程式為ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,故A錯(cuò)誤;
B.,Ka、Kw只受溫度的影響,加水稀釋CH3COOH,溫度不變,則Ka、Kw不變,即該比值不變,故B錯(cuò)誤;
C.電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(ClO-)+c(OH-),元素質(zhì)量守恒:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH),兩式合并得到c(OH-)-c(H+)=c(HClO)+c(CH3COOH),故C正確;
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L的CO2的物質(zhì)的量為0.2ml,通入1L0.3ml·L-1NaOH溶液中,設(shè)生成Na2CO3物質(zhì)的量為aml,根據(jù)碳原子守恒,NaHCO3的物質(zhì)的量為(0.2-a)ml,根據(jù)鈉原子守恒,2aml+(0.2-a)ml=1L×0.3ml·L-1,解得a=0.1ml,即n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1ml,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),故D正確;
14. 【答案】BD
【分析】根據(jù)圖像,M點(diǎn)時(shí)是硫酸鋇的飽和溶液,則,當(dāng)時(shí)開始形成碳酸鋇沉淀,
【詳解】A.根據(jù)題中信息,向硫酸鋇中加入碳酸鈉,生成碳酸鋇沉淀,鋇離子濃度降低,硫酸根濃度增大,因此NP曲線為硫酸根,NQ曲線為鋇離子,A正確;
B.碳酸鈉電離出的碳酸根離子會(huì)抑制碳酸鋇的溶解,故碳酸鋇在純水中的溶解度大,但是Ksp,只與溫度有關(guān),故Ksp相同,B錯(cuò)誤;
C.硫酸鋇的物質(zhì)的量n=,若使0.04mlBaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀需要0.04ml碳酸鈉,此時(shí)溶液中,則此時(shí),則此時(shí),則需要的,因此至少要加入1+0.04=1.04ml碳酸鈉,C正確;
D.BaSO4恰好全部轉(zhuǎn)化為BaCO3時(shí),溶液中存在大量的SO,平衡時(shí)CO的濃度大于SO,CO水解促進(jìn)OH-的形成,因此溶液中濃度最小的是Ba2+,因此離子濃度大小關(guān)系為:,D錯(cuò)誤;
15. 【答案】CD
【解析】
【分析】a點(diǎn)得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6,b點(diǎn)得到Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6,曲線M表示pH與lg,=,pH=5時(shí),代入電離平衡常數(shù),比較離子濃度大小
【詳解】A. 當(dāng)縱坐標(biāo)為0時(shí),H2A以第一步電離為主,因此 lg =0或 lg=0,則前者的氫離子濃度大,其pH值小,因此曲線M表示pH與lg,故A正確;
B.a(chǎn)點(diǎn)得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6,b點(diǎn)得到Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6,因此== =104,故B正確;
C. 根據(jù)圖中信息得到a點(diǎn),c(HA-)=c(H2A),電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),又因a點(diǎn)溶液顯酸性c(H+)>c(OH-),得到溶液中:c(Na+)<c(HA-)+2(A2-)=c(H2A)+2(A2-),故C錯(cuò)誤;
D. 的溶液中Ka1(H2A)==10-2.6,=,,Ka2(H2A)=═c(H+)=10-6.6,=,,同理=Ka1(H2A)·Ka2(H2A)=10-2.6×10-6.6,則=,即,故,故D錯(cuò)誤;
三、根據(jù)題意填空、簡(jiǎn)答:共5道題,60分,答案填寫在答題卡上。
16. 【答案】(1) ①. 3 ②. 啞鈴 (2)N>O>C (3) ①. [Ar]3d54s1 ②. 15
(4) ①. 第4周期Ⅷ族 ②.
(5) 平面三角形 角形 (2分) (6)3:4 (2分)
【解析】
【分析】A元素形成的化合物種類最多,A應(yīng)是C,B原子核外p軌道電子為半充滿,則B可能為N,也可能為P,C為地殼中含量最高的元素,即C為O,六種元素原子序數(shù)依次增大,即B為N,D是前四周期,軌道未成對(duì)電子最多的元素,價(jià)電子排布式為3d54s1,即D為Cr,E元素位于元素周期表第8列,即E為Fe,據(jù)此分析;
【小問1詳解】
A的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p2,能量最高的能級(jí)為p,p能級(jí)有3個(gè)不同的伸展方向,p能級(jí)原軌道的形狀為啞鈴形或紡錘形;故答案為3;啞鈴或紡錘;
【小問2詳解】
根據(jù)上述分析,A為C,B為N,C為O,同周期從左向右第一電離能增大趨勢(shì),但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,第一電離能大小順序是N>O>C;故答案為N>O>C;
【小問3詳解】
根據(jù)上述分析,D元素為Cr,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;其電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)是核外有多少個(gè)軌道,有15種;故答案為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;15;
【小問4詳解】
E為鐵元素,位于第四周期第Ⅷ族,價(jià)電子排布式為3d64s2,軌道式為;故答案為第四周期第Ⅷ族;。 【小問5詳解】 AC32-、為CO32-沒有孤對(duì)電子,所以空間構(gòu)型為平面三角形,BC2- 為NO2-有1孤對(duì)電子,所以空間構(gòu)型為角形 【小問6詳解】(AB)2分子為(CN)2分子中各原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為,所有的共價(jià)單鍵是鍵,共價(jià)三鍵有一個(gè)是鍵兩個(gè)是鍵,故分子中鍵與鍵數(shù)目之比為3:4。
17. 【答案】(1) ①. Cl2 (1分) ②. 陽(yáng) (1分) (2)2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
(3) ①. 負(fù)極 (1分) ②. H2 (1分) (4)NH﹣6e﹣+3Cl﹣=NCl3+4H+
(5)NCl3+6ClO+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH- (6)1.344L
【解析】
【小問1詳解】
右側(cè)有氫氧化鈉生成,說明右側(cè)電極是陰極,水電離出的氫離子放電,N是氫氣,左側(cè)電極是陽(yáng)極,氯離子放電,所以氣體M是氯氣,為防止生成的氯氣和氫氧化鈉反應(yīng),應(yīng)該選用陽(yáng)離子交換膜,即P是陽(yáng)離子交換膜。
【小問2詳解】
根據(jù)以上分析可知圖1總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。
【小問3詳解】
c電極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)生成NCl3,因此是陽(yáng)極,則a為電源的正極,b為電源的負(fù)極,溶液中的氫離子放電,則氣體X是氫氣。
【小問4詳解】
c電極是陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為NH﹣6e﹣+3Cl﹣=NCl3+4H+。
【小問5詳解】
已知二氧化氯發(fā)生器內(nèi),氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶6,氧化劑是NCl3,還原劑是亞氯酸鈉,所以該反應(yīng)離子方程式為NCl3+6ClO+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-。
【小問6詳解】
當(dāng)有陰離子通過離子交換膜時(shí),即有0.06ml電子通過,所以產(chǎn)生0.01ml NCl3,則根據(jù)方程式可知產(chǎn)生二氧化氯()的物質(zhì)的量是0.06ml,體積為0.06ml×22.4L/ml=1.344L。
18. 【答案】(1) ①. 堿式滴定管 (1分) ②. 檢漏 (1分)
(2) ①. 酚酞(或甲基橙) (1分) ②. 滴入最后一滴,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)
(3)0.1000 (4) ①. δ(A2-) (1分) ②. 1×10-2 (5)ab
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)裝置圖,儀器A為堿式滴定管,使用前需檢查是否漏水;故答案為堿式滴定管;檢漏;
【小問2詳解】
用NaOH滴定H2A,用酚酞或甲基橙作指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象如果是酚酞作指示劑,滴入最后一滴NaOH,溶液有無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù),如果是甲基橙作指示劑,滴入最后一滴NaOH,溶液有紅色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不恢復(fù);故答案為酚酞;滴入最后一滴NaOH,溶液有無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);
【小問3詳解】
三次滴定消耗NaOH溶液體積為39.90mL、40.00mL、40.10mL,平均消耗NaOH的體積為40.00mL,NaOH與H2A反應(yīng)2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,40.00×10-3L×0.1000ml·L-1=2×20.00×10-3L×c(H2A),解得c(H2A)=0.1000mL·L-1;故答案為0.1000;
【小問4詳解】
反應(yīng)曲線③起始點(diǎn)時(shí)0.1000ml·L-1H2A溶液的pH小于1,推出H2A的電離:H2A=H++HA-、HA-H++A2-,H2A與NaOH溶液反應(yīng):H2A+NaOH=NaHA+H2O、NaHA+NaOH=Na2A+H2O,因此隨著NaOH溶液的加入HA-逐漸減少,A2-逐漸增多,曲線①代表HA-,曲線②代表A2-;Ka(HA-)=,曲線①和②交點(diǎn),說明c(HA-)=c(A2-),此時(shí)對(duì)應(yīng)加入NaOH溶液為25mL,對(duì)應(yīng)的pH=2,即Ka(HA-)=c(H+)=1×10-2ml·L-1,故答案為δ(A2-);1×10-2ml·L-1;
【小問5詳解】
a.根據(jù)圖3,曲線③的起點(diǎn)0.1000ml·L-1H2A溶液的pH小于1,故a正確;
b.當(dāng)加入NaOH溶液體積為20.00mL時(shí),溶液中溶質(zhì)為NaHA,因?yàn)镠2A的第一步電離為完全電離,因此根據(jù)元素質(zhì)量守恒,有c(Na+)=c(A2-)+c(HA-),故b正確;
c.根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),滴定到終點(diǎn),溶液顯堿性,即c(OH-)>c(H+),從而得出c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),故c錯(cuò)誤;
答案為ab。
19. 【答案】(1) ①. 80℃ 250g·L﹣1 ②. PbS+MnO2+4HClMnCl2+PbCl2+S+2H2O ③. Fe3+、Al3+、Mn2+
(2) ①. 增大PbCl2的溶解度(1分) ②. 4.7≤pH<7.0 (1分)
(3) ①. Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O ②. 碳酸錳的Ksp小于碳酸的二級(jí)電離常數(shù)
【解析】
【分析】本題是一道用方鉛礦(主要成分為,含有少量等雜質(zhì))和軟錳礦制備硫酸鉛和碳酸錳的工業(yè)流程題,首先用鹽酸溶解原材料,之后加入氯化鈉通過增大氯離子的濃度來增大氯化鉛的溶解度,調(diào)pH除去三價(jià)鐵離子和鋁離子,過濾除雜,在濾液中加入硫酸鈉得到硫酸鉛,加入碳酸氫銨和錳離子反應(yīng)得到碳酸錳,以此解題。
【小問1詳解】
由圖可知浸出率比較高的時(shí)候應(yīng)該選擇的溫度和氯化鈉的質(zhì)量濃度為:80℃ 250g·L﹣1;浸取時(shí)在是酸性條件下方鉛礦中的二氧化錳和硫化鉛反應(yīng)生成硫單質(zhì)的反應(yīng),方程式為:PbS+MnO2+4HClMnCl2+PbCl2+S+2H2O;方鉛礦中含有氧化鐵和氧化鋁,故酸浸后溶液中含有鋁離子、三價(jià)鐵離子,由浸取的方程式可知酸浸后溶液中含有錳離子、鉛離子,故酸浸液含有的離子有、Fe3+、Al3+、Mn2+;
【小問2詳解】
根據(jù)可知,增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng),所以增大氯離子濃度可以增大PbCl2的溶解度;物質(zhì)A調(diào)節(jié)時(shí),將Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,但是、Mn2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀,則根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)的范圍是4.7≤pH<7.0;
【小問3詳解】
濾液2中含有錳離子,加入碳酸氫銨則和碳酸氫根離子發(fā)生反應(yīng)生成碳酸錳,發(fā)生反應(yīng)離子方程式為:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O;由方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù),根據(jù)碳酸錳的Ksp可以發(fā)現(xiàn)其數(shù)值小于碳酸的二級(jí)電離常數(shù),則該反應(yīng)發(fā)生的理論依據(jù)為錳離子結(jié)合碳酸根離子能力更強(qiáng)。
20. 【答案】(1)+13668 kJ·ml-1
(2) ①. 甲 (1分) ②. ml·L-1·min-1 ③. 未達(dá)平衡前,溫度升高反應(yīng)速率加快,生成甲醇增多;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),達(dá)到平衡以后,溫度越高平衡逆向移動(dòng),甲醇產(chǎn)量減少 ④. > (1分) ⑤. bd ⑥. MPa-2
【解析】
【小問1詳解】
反應(yīng)可由已知反應(yīng)①+反應(yīng)2+3×反應(yīng)③得到,則根據(jù)蓋斯定律:=+1366.8 kJ·ml-1,故答案為:+1366.8 kJ·ml-1;
【小問2詳解】
①由圖可知在甲醇達(dá)到相同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)甲所對(duì)應(yīng)的溫度比乙低,即在相同溫度條件下甲對(duì)應(yīng)的甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于乙,可知甲催化效率高于乙;
設(shè)溫度時(shí)生成甲醇的物質(zhì)的量為xml,結(jié)合已知條件列三段式得:
此時(shí)甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為:,解得:x=0.75,
甲醇的平均反應(yīng)速率 =ml·L-1·min-1,故答案為:甲;ml·L-1·min-1;
②根據(jù)催化劑只影響反應(yīng)速率不影響平衡,可知甲乙兩種催化劑在相同的溫度時(shí)達(dá)到相同的平衡狀態(tài),由此可知圖中c時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,在達(dá)到平衡之前隨溫度的升高反應(yīng)速率加快導(dǎo)致甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,達(dá)到平衡后繼續(xù)升高溫度甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低是因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng)使甲醇的量減少,故答案為:未達(dá)平衡前,溫度升高反應(yīng)速率加快,生成甲醇增多;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),達(dá)到平衡以后,溫度越高平衡逆向移動(dòng),甲醇產(chǎn)量減少;
③由以上分析知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡逆向移動(dòng),K減小,因此K2大于K5;
a.該反應(yīng)反應(yīng)物和生成物均為氣體,反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變,且容器體積恒定,因此密度恒定,混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故不選;
b.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)減小,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故選;
c.平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,則 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故不選;
d.反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變,氣體的物質(zhì)的量減小,則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,當(dāng)其不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故選;
故答案為:>;bd;
③設(shè)T5時(shí)生成的甲醇yml,結(jié)合已知條件列三段式得:
,y=ml,平衡時(shí)總氣體物質(zhì)的量為:ml,則的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為: ,,,,反應(yīng)開始時(shí)容器中的總壓為,則平衡時(shí)總壓,,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù),故答案為:酸
HClO
元素
性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息
A
該元素形成的化合物種類最多
B
原子核外p軌道電子為半滿
C
地殼中元素含量最高的元素
D
前四周期中,軌道未成對(duì)電子數(shù)最多的元素
E
位于元素周期表第8列
金屬離子
開始沉淀的pH
7.0
1.7
3.7
7.6
7.0
沉淀完全的pH
9.6
3.2
4.7
9.8
9.0
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