
第I卷(選擇題共42分)
一、單選題(本題包括14小題,每小題3分,共42分)
1. 下列化學(xué)用語的表達正確的是
A. 基態(tài)的價電子排布式
B. 次氯酸的結(jié)構(gòu)式:
C. 分子中σ鍵的形成:
D. 基態(tài)碳原子最外層電子軌道表示式為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.基態(tài)Cu的價電子排布式,故A錯誤;
B.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:,故B錯誤;
C.H的價層電子排布式為1s1,Cl的價層電子排布式為2s22p5,H的1s軌道與Cl的1個3p軌道以頭碰頭的方式重疊形成σ鍵,形成過程表示為:,故C正確;
D.題中碳的軌道表達式不滿足洪特規(guī)則,正確的為,故D錯誤;
故選:C。
2. 下列事實可用氫鍵解釋的是
A. 氯氣易液化B. 極易溶于水C. 比 穩(wěn)定D. 比酸性弱
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯氣熔沸點低,易液化,與氫鍵無關(guān),A不符合題意;
B.NH3與H2O能形成氫鍵,導(dǎo)致NH3極易溶于水,B符合題意;
C.S非金屬性(電負性)小于O,H2O中H-O共價鍵的強度大于H2S中的H-S強度,H2O比 H2S穩(wěn)定,與氫鍵無關(guān),C不符合題意;
D.F非金屬性(電負性)大于I,HF中H-F共價鍵的強度大于HI中的H-I強度,H-I比 H-F鍵易斷裂形成H+,酸性更強,與氫鍵無關(guān),D不符合題意;
故答案選B。
3. 元素O、S、Se位于周期表中VIA族。下列說法正確的是
A. 原子半徑:B. 第一電離能:
C. 沸點大?。篋. 氧單質(zhì)、晶體硫、均為分子晶體
【答案】D
【解析】
【詳解】A.已知同一主族從上往下隨電子層數(shù)的遞增原子半徑依次增大,則原子半徑:,A錯誤;
B.已知同一主族從上往下元素的第一電離能依次減小,則第一電離能:,B錯誤;
C.H2O分子間存在氫鍵,導(dǎo)致沸點異常升高,而H2S、H2Se均為分子晶體,且H2Se的相對分子質(zhì)量比H2S大,故沸點大?。海珻錯誤;
D.氧單質(zhì)、晶體硫、是均由分子通過分子間作用力形成的晶體,均為分子晶體,D正確;
故選:D。
4. 是一種弱酸。關(guān)于及其鹽的下列說法不正確的是
A. 既有氧化性,又有還原性
B. 的VSEPR模型為V形
C. 與分子中氮原子的雜化類型相同
D. 溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.中氮元素的化合價為中間價態(tài)+3價,所以由氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,亞硝酸既有氧化性,又有還原性,故A正確;
B.中心N原子價層電子對數(shù)為,VSEPR模型為平面三角形,故B錯誤;
C.亞硝酸和硝酸分子中氮原子的價層電子對數(shù)都為3,所以氮原子的雜化方式相同,都為sp2雜化,故C
正確;
D.由題意可知,亞硝酸鈉是強堿弱酸鹽,在溶液中水解使溶液呈堿性,水解的離子方程式為,故D正確;
故選:B。
5. S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產(chǎn)生有窒息性的氣體,噴水霧可減慢揮發(fā),并產(chǎn)生酸性懸濁液,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說法錯誤的是
A. 為非極性分子
B. 分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵
C. 與S2Br2結(jié)構(gòu)相似
D. 分子中S-Cl鍵能大于S-S鍵的鍵能
【答案】A
【解析】
【詳解】從S2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)可知,該分子空間結(jié)構(gòu)不對稱,為極性分子,A錯誤;S2Cl2中Cl—S鍵屬于極性鍵,S—S鍵屬于非極性鍵,不對稱的結(jié)構(gòu),為極性分子,B正確;同主族元素的結(jié)構(gòu)相似,C正確;氯原子半徑小于硫原子半徑,鍵長越短鍵能越大,所以分子中S—Cl鍵能大于S—S鍵的鍵能,D正確。
6. 觀察下列模型,判斷下列說法錯誤的是
A. 物質(zhì)的量相同的金剛石和碳化硅,共價鍵個數(shù)之比為1∶1
B. SiO2晶體中Si和Si-O鍵個數(shù)比為1∶4
C. 石墨烯中碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2∶1
D. C60晶體堆積屬于分子密堆積
金剛石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
C60
【答案】A
【解析】
【詳解】A.假設(shè)金剛石和碳化硅的物質(zhì)的量均為1ml,金剛石中每個碳原子連接四根共價鍵,但每根共價鍵被兩個環(huán)共用,因此每個碳原子實際連接根共價鍵,可知1ml金剛石中含有2mlC-C鍵;1mlSiC中有1ml碳原子和1ml硅原子,每個原子通過共價鍵連接到其他原子,形成Si-C鍵。由于每個共價鍵是兩個原子共有的,因此每個原子獨占的鍵數(shù)是總鍵數(shù)的一半,即2ml,由于碳原子和硅原子的數(shù)量相等,因此總共有4mlSi-C鍵;可知物質(zhì)的量相同的金剛石和碳化硅,共價鍵個數(shù)之比為1∶2,故A錯誤;
B.晶體中1個硅原子形成4個共價鍵,Si和Si-O鍵個數(shù)比為1∶4,故B正確;
C.石墨烯中1個六元環(huán)平均含有個碳,則碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2∶1,故C正確;
D.晶體為分子晶體,其堆積屬于分子密堆積,故D正確;
故答案選A。
7. 下列說法錯誤的是
A. 基態(tài)碳原子核外有三種能量不同的電子
B. 區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進行X射線衍射實驗
C. HF比HCl穩(wěn)定是因為HF分子間存在氫鍵
D. 和都含有配位鍵
【答案】C
【解析】
【詳解】A.基態(tài)碳原子核外電子排布式為,核外有三種能量不同的電子,故A正確;
B.對固體進行X射線衍射實驗可以區(qū)分晶體和非晶體,故B正確;
C.HF比HCl穩(wěn)定是因為HF中H-F的鍵長比H-Cl的鍵長短,鍵能大,與氫鍵無關(guān),故C錯誤;
D.存在H+與H2O中O原子之間形成的配位鍵;存在H+與NH3中N原子之間形成的配位鍵,故D正確;
故選:C。
8. 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 1L溶液中,離子數(shù)目為
B. 常溫下,的溶液中數(shù)目為
C. 2ml與2ml反應(yīng),生成的分子數(shù)為
D. 23g和的混合氣體中含有氧原子數(shù)為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.1L溶液中,水解,離子數(shù)目小于,A錯誤;
B.沒有給出溶液體積,無法計算數(shù)目,B錯誤;
C.2ml與2ml反應(yīng)生成的反應(yīng)是可逆反應(yīng),生成的分子數(shù)小于,C錯誤;
D.和的最簡式均為,根據(jù)原子守恒,23g混合氣體中含有氧原子數(shù)為=,D正確;
故選D。
9. 與HCl的加成反應(yīng)由第一步和第二步組成,能量與反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法中正確的是
A. 兩步反應(yīng)均釋放能量B. 決速步驟是第一步
C. 第二步與的碰撞100%有效D. 過渡態(tài)1比過渡態(tài)2更穩(wěn)定
【答案】B
【解析】
【詳解】A.據(jù)圖可知第一步反應(yīng)中反應(yīng)物的能量低于生成物的能量,該過程吸熱,A錯誤;
B.據(jù)圖可知第一步反應(yīng)的活化能更大,則第一步的反應(yīng)速率決定了整個反應(yīng)速率的快慢,是決速步驟,B正確;
C.活化分子間的合理取向的碰撞才稱為有效碰撞,碰撞不可能100%有效,C錯誤;
D.過渡態(tài)1的能量比過渡態(tài)2高,過渡態(tài)2更穩(wěn)定,D錯誤;
故選B。
10. 下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 向溶液中滴加氨水至溶液深藍色:
B. 向溶液中通過量:
C. 泡沫滅火器原理:
D. 少量通入溶液中:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.向溶液中滴加氨水至溶液深藍色,是生成了[Cu(NH3)4]2+而不是氫氧化銅沉淀,正確的離子方程式為Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,A錯誤;
B.由于CO2過量,碳酸根會轉(zhuǎn)化為碳酸氫根,正確的離子方程式為[Al(OH)4]?+CO2=Al(OH)3↓+,B錯誤;
C.泡沫滅火器原理是硫酸鋁與碳酸氫鈉混合發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體,反應(yīng)離子方程式為:,C正確;
D.SO2少量,即過量,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸鈣沉淀,過量的次氯酸根和氫離子反應(yīng)生成HClO,正確的離子方程式為,D錯誤;
故選:C
11. 向5mL0.005ml·L?1溶液中加入5mL0.030ml·L?1KSCN溶液,溶液變紅。將該紅色溶液均分于兩支試管中,進行下列實驗。
試管
操作
現(xiàn)象
Ⅰ
滴入4滴1ml·L?1KSCN溶液
溶液紅色加深
下列說法錯誤的是
A 與KSCN反應(yīng)中,不會完全反應(yīng)生成
B. 試管Ⅰ溶液顏色加深說明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)
C. 將試管Ⅱ飽和溶液換為KCl固體,現(xiàn)象不相同
D. 試管Ⅰ滴入1ml·L?1KSCN溶液換為KCl溶液,現(xiàn)象相同
【答案】D
【解析】
【分析】?鐵離子和硫氰根的配位數(shù)可以從1到6?,按,5mL0.005ml·L?1溶液中加入5mL0.030ml·L?1KSCN溶液,二者可恰好完全反應(yīng),若配位數(shù)小于6,例如(紅色),則KSCN過量,根據(jù)試管Ⅰ溶液顏色加深說明:再加入KSCN溶液時,反應(yīng)正向進行,產(chǎn)生更多的Fe(SCN)3,使Fe(SCN)3的濃度增大,因此證明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。
【詳解】A.據(jù)分析,與KSCN反應(yīng)為可逆反應(yīng),則不會完全反應(yīng)生成,A正確;
B.據(jù)分析,試管Ⅰ溶液顏色加深說明該反應(yīng)是可逆反應(yīng),B正確;
C.滴入4滴飽和氯化鐵溶液,則鐵離子濃度增大,反應(yīng)正向進行,產(chǎn)生更多的Fe(SCN)3,使Fe(SCN)3的濃度增大,溶液顏色加深,將試管Ⅱ飽和溶液換為KCl固體,氯化鉀不影響反應(yīng)相關(guān)的所有粒子的濃度,對平衡沒有影響、溶液顏色不會加深,故現(xiàn)象不相同,C正確;
D.試管Ⅰ滴入1ml·L?1KSCN溶液換為KCl溶液,氯離子、鉀離子不影響反應(yīng),但溶液總體積增大,反應(yīng)相關(guān)的所有粒子的濃度均減小,相當(dāng)于稀釋了溶液,溶液顏色變淺,故現(xiàn)象不同,D不正確;
選D。
12. 室溫下,有如下四種溶液,下列有關(guān)敘述正確的是
Ⅱ
滴入4滴飽和溶液
溶液紅色加深
編號
①
②
③
④
pH
4
4
10
10
溶液
鹽酸
醋酸溶液
氫氧化鈉溶液
氨水
A. 相同體積的①、②分別與③完全反應(yīng)消耗NaOH的物質(zhì)的量:①>②
B. 相同體積的③、④分別加水稀釋10倍所得溶液pH:③v逆
D. 由丁圖可知,交點A表示反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),此時v正=v逆
【答案】D
【解析】
【詳解】A.改變條件后,正逆反應(yīng)速率增大且相等,若對前后氣體分子數(shù)相等的化學(xué)反應(yīng),可能是加壓,也可能是加了催化劑,故A正確;
B.生成物的百分含量隨溫度的升高而增大,m為曲線的最高點,生成物的百分含量達到最大值,達到相應(yīng)溫度下的限度,即建立了相應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài);繼續(xù)升溫生成物的百分含量減小,說明升溫反應(yīng)向相反方向移動,故B正確;
C.C點位于曲線以下,表示未達到該溫度下的最大轉(zhuǎn)化率,此時平衡會向正反應(yīng)方向移動,v正>v逆,故C正確;
D.A點時c(反應(yīng)物)=c(生成物),不一定達到平衡狀態(tài),故D錯誤;
故選:D。
14. 室溫時,向20 mL 0.1 ml/L的HCl、CH3COOH中分別滴加0.1 ml/LNaOH溶液,其pH變化如圖。下列說法不正確的是
A. 曲線Ⅱ表示的是向HCl中滴加NaOH的pH變化曲線
B. 0.1 ml/L的CH3COOH溶液中,由水電離出的c(H+)為1×10-11 ml/L
C. 滴加NaOH溶液至pH=7時,兩種溶液中c(Cl-) = c(CH3COO-)
D. 向CH3COOH中滴加20mLNaOH溶液時,溶液中微粒濃度:c(Na+) > c(CH3COO-) > c(OH-) > c(H+)
【答案】C
【解析】
【分析】鹽酸和醋酸都是一元酸,醋酸是弱酸,不能完全電離,鹽酸是強酸,可完全電離,因此相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸,醋酸的氫離子濃度小于鹽酸,則pH比鹽酸的大,所以曲線I代表醋酸,曲線II代表鹽酸;
【詳解】A.鹽酸是強酸,醋酸是弱酸,相同濃度的鹽酸和醋酸,鹽酸的pH小,曲線Ⅱ表示的是向HCl中滴加NaOH的pH變化pH曲線,故A正確;
B.由圖可知,20mL0.1ml/L的CH3COOH溶液pH=3,即c(H+)=10-3ml/L,根據(jù)Kw=c(H+)?c(OH-),解得:c(OH-)=10-11ml/L,再由水電離的氫離子等于水電離的氫氧根濃度,故B正確;
C.醋酸鈉為強堿弱酸鹽,溶液顯堿性,當(dāng)pH=7時,加入的氫氧化鈉不足,醋酸還有剩余,而鹽酸中恰好反應(yīng),此時c(Cl-)>c(CH3COO-),故C錯誤;
D.醋酸鈉為強堿弱酸鹽,因醋酸根水解溶液顯堿性,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正確;
故選:C。
第II卷(非選擇題共58分)
二、填空題(本題共4個小題,共58分)
15. 現(xiàn)有五種元素,其中W、X、Y、Z為短周期主族元素,M為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。
(1)W元素基態(tài)原子的核外電子排布式為_______。
(2)X元素基態(tài)原子核外電子的運動狀態(tài)有_______種,其中能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道呈_______形。
(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷Z元素基態(tài)原子核外電子排布圖為,該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了_______。
(4)W、X、Y、Z四種元素中,電負性最大的是_______(填元素符號,下同),原子半徑最大的是_______。
(5)按照核外電子排布,M元素屬于_______區(qū),其基態(tài)核外未成對電子數(shù)為_______。
【答案】(1)1s22s22p3
元素
結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息
W
基態(tài)原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1
X
基態(tài)原子最外層電子排布為
Y
基態(tài)原子的M能層只有1種自旋電子
Z
基態(tài)原子第一至第四電離能如下:
M
位于元素周期表第八列
(2) ①. 8 ②. 啞鈴形
(3)泡利原理 (4) ①. O ②. Na
(5) ①. d ②. 4
【解析】
【分析】W元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,則X有2個電子層,電子排布式為1s22s22p3,故W為N元素;X基態(tài)原子最外層電子排布為,s能級最多填充2個電子,則X為O元素,基態(tài)Y原子的M能層只有1種自旋電子,則Y為Na元素,Z元素的第二電離能與第三電離能差異很大,則Z為Mg元素;M位于元素周期表第四周期,第八列,則M為Fe,綜上所述,W為N元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Mg元素,M為Fe元素。
【小問1詳解】
W為N元素,其原子序數(shù)為7,電子排布式為1s22s22p3;
【小問2詳解】
X為O元素,基態(tài)原子核外共有8個電子,每個電子的運動狀態(tài)各不相同,則其基態(tài)原子核外電子的運動狀態(tài)有8種;其核外電子排布式為1s22s22p4,其中能量最高的電子所占據(jù)能級為2p,其原子軌道呈啞鈴形;
【小問3詳解】
根據(jù)泡利原理,同一個軌道中,兩個電子自旋方式相反,該排布式中3s軌道兩個電子自旋相同,所以違背了泡利原理;
【小問4詳解】
同周期主族元素自左而右電負性增大、原子半徑減小,同主族自上而下電負性減小、原子半徑增大,則W、X、Y、Z四種元素中,電負性最大的是O,原子半徑最大的是Na;
【小問5詳解】
M是Fe元素,處于周期表中第四周期第Ⅷ族,按照核外電子排布,F(xiàn)e元素屬于d區(qū);其基態(tài)Fe2+價電子排布式為3d6,其未成對電子數(shù)為4。
16. 據(jù)報道,也是一種溫室氣體,對環(huán)境的影響是相同條件下的40倍。研究和的轉(zhuǎn)化技術(shù)對環(huán)境改善有著積極的意義。一個比較好的思路是,首先兩者在一定條件下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO和,然后再將和反應(yīng)轉(zhuǎn)化為。
已知:①甲烷的燃燒熱為;
②;
③;
回答下列問題:
(1)寫出符合甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_____。
(2)常溫下,,其反應(yīng)熱_____,若在恒溫恒容條件下,增大起始的體積分數(shù)(增加的用量),反應(yīng)速率_____(填“增大”“減小”“不變”),的轉(zhuǎn)化率_____(填“提高”“降低”“不變”)。
(3)在一定體積的密閉容器中進行化學(xué)反應(yīng):
,其化學(xué)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如表所示:
①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為_____,_____(填“>”“=”或“ ③. 逆向 (4)D
(5) ①. 逐漸減小 ②. 在相對較低溫度范圍內(nèi),隨溫度升高, 反應(yīng)①催化劑活性逐漸增大,反應(yīng)速率增大較顯著
【解析】
【小問1詳解】
甲烷的燃燒熱為,則甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為: ;
【小問2詳解】
① ;
② ;
③ ;
根據(jù)蓋斯定律可知可由①-2×②-2×③得到,則=-2×()-2×()=+247.3;在恒溫恒容條件下,增大起始的體積分數(shù)(增加的用量),反應(yīng)速率增大,而的轉(zhuǎn)化率降低;
【小問3詳解】
①平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,則反應(yīng)平衡常數(shù)為K=;由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高平衡常數(shù)越大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),;
②根據(jù)可知,在800℃時,K=0.9,某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為,
,,,Q=>K=0.9,則反應(yīng)逆向進行;
小問4詳解】
A.?dāng)嗔焰I同時斷裂鍵反應(yīng)達到平衡狀態(tài),斷裂鍵同時斷裂鍵反應(yīng)逆向進行,故A錯誤;
B.、、的物質(zhì)的量恰好相等,與起始量和變化量有關(guān),不能證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.、、的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,與起始量和變化量有關(guān),不能證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減小,隨反應(yīng)正向進行,體系內(nèi)壓強逐漸減小,當(dāng)體系的壓強不再發(fā)生改變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故D正確;
故選:D。
【小問5詳解】
向體積恒定的容器中通入一定量的和發(fā)生反應(yīng),溫度升高,反 應(yīng)①逆向進行,反應(yīng)②正向進行,則平衡時CH3OH的平衡濃度逐漸減?。蝗粼诜磻?yīng)過程中,隨著溫度的升高,持續(xù)監(jiān)測 CH3OH與CO的濃度比,測得的數(shù)據(jù)先增大后減小,其先增大 的原因可能是在相對較低溫度范圍內(nèi),隨溫度升高,反應(yīng)①催化劑活性逐漸增大,反應(yīng)速率增大較顯著。
17. 硫代硫酸鈉()主要用于照相業(yè)作定影劑,其次作鞣革時重鉻酸鹽的還原劑。實驗室制備的裝置如下圖所示:
(1)盛裝濃硫酸的儀器名稱是_____。
(2)B裝置的作用為_____,D裝置中的試劑是_____。
(3)溶液呈堿性主要原因是_____(用離子方程式表示);常溫下,的溶液中,水電離出的_____;溶液中,離子濃度由大到小的順序是_____(填離子符號)。
(4)取上述制備的溶液于錐形瓶中,將其調(diào)整呈弱酸性,滴入2滴淀粉溶液(溶液無色),用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。(已知:)。
①滴定達到終點時的現(xiàn)象是_____。
②溶液的濃度為_____。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 做安全瓶,起緩沖氣流的作用 ②. 氫氧化鈉溶液
(3) ①. ②. 10-4ml/L ③.
(4) ①. 當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不褪色 ②. 0.1cV
【解析】
【分析】由實驗裝置圖可知,裝置A中亞硫酸鈉溶液與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫,裝置B做安全瓶,起緩沖氣流的作用,裝置C中二氧化硫與硫化鈉、碳酸鈉混合溶液反應(yīng)制備硫代硫酸鈉,裝置D中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的二氧化硫和生成的二氧化碳。
【小問1詳解】
由實驗裝置圖可知,盛裝濃硫酸的儀器為分液漏斗;
【小問2詳解】
由分析可知,裝置B為空載儀器,做安全瓶,起緩沖氣流的作用,裝置D中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的二氧化硫和生成的二氧化碳;
【小問3詳解】
硫化鈉是強堿弱酸鹽,在溶液中分步水解使溶液呈堿性,水解的主要離子方程式為,硫離子在溶液中水解促進水的電離,則常溫下,pH為10的硫化鈉溶液中,水電離出的氫氧根離子濃度為10-4ml/L;碳酸鈉是強堿弱酸鹽,在溶液中分步水解使溶液呈堿性,一級水解抑制二級水解,則溶液中離子濃度大小順序為;
【小問4詳解】
①硫代硫酸鈉溶液與碘溶液完全反應(yīng)后,滴入最后半滴碘溶液,溶液會由無色變?yōu)樗{色,則滴定達到終點
時的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時,溶液由無色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
②由題意可知,滴定消耗VmLcml/L碘溶液,則由方程式可知,硫代硫酸鈉溶液的濃度為0.1cVml/L。
18. 氮化鎵()作為第三代半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于大功率充電器和5G通訊技術(shù)領(lǐng)域,某工廠利用煉鋅礦渣[主要成分、、和]制備并提取,其工藝流程如下:
已知:i.鎵和鋁位于同一主族,性質(zhì)相似;
ii.常溫下,酸浸后浸出液中可能存在的各離子濃度和形成氫氧化物沉淀的見下表:
(離子濃度時即認為沉淀完全)
回答下列問題:
(1)提高酸浸效率的方法有_____(填寫一種即可);酸浸時通入足量氧氣的目的是_____。
(2)濾液①中濃度大于的金屬離子有_____。
(3)用“堿浸”時的化學(xué)方程式為_____。
(4)硬度大,熔點高,有三種晶體結(jié)構(gòu),其中一種結(jié)構(gòu)如下,晶胞邊長為apm。
金屬離子
濃度
0.10
0.20
開始沉淀
8.60
2.00
6.00
3.80
4.50
完全沉淀
9.60
3.20
8.00
5.00
6.65
①為_____晶體(填“分子”“離子”或“共價”);
②N原子的雜化方式為_____;N原子的配位數(shù)為_____;
③該晶體的密度為_____。(列出計算式,阿伏加德羅常數(shù)用表示)
【答案】(1) ①. 攪拌、適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溫度等 ②. 將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+
(2)Cu2+、Zn2+
(3)
(4) ①. 共價 ②. sp3 ③. 4 ④.
【解析】
【分析】煉鋅礦渣[主要成分ZnFe2O4、、CuO和,加入硫酸溶解的同時通入氧氣,可將Fe2+溶液中的轉(zhuǎn)化成Fe3+,加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH值,Ga3+、Fe3+完全沉淀,Cu2+部分沉淀,Zn2+未開始沉淀,將沉淀濾出后加入NaOH進行溶解,濾液經(jīng)系列操作得目標(biāo)產(chǎn)物。
【小問1詳解】
可以通過攪拌、適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溫度等方法提高酸浸效率,酸浸時通入足量氧氣的目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+;
【小問2詳解】
濾液pH=5.5,F(xiàn)e2+先被氧氣完全氧化,而Ga3+、Fe3+完全沉淀,Cu2+部分沉淀,Zn2+未開始沉淀,所以濾液中有Cu2+、Zn2+;
【小問3詳解】
Ga(OH)3性質(zhì)與Al(OH)3相似,也具有兩性,能溶于NaOH溶液,故有;
【小問4詳解】
①因GaN硬度大熔點高,原子呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),故為共價晶體;
②從晶胞可知每個N與四個Ga成鍵,N原子配位數(shù)位4;N原子雜化方式為sp3;。
③根據(jù)均攤法計算,Ga位于頂點和面心,個數(shù)為,N位于晶胞內(nèi),個數(shù)為4,根據(jù)晶胞密度計算:。
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