
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1 Ce-140 S-32 Cl -35.5 N- 14 Na -23 Fe- 56 Cu -64 O-16
Ⅰ卷 選擇題(共48分)
一、選擇題(每小題只有一個(gè)正確答案,每小題3分,共48分)
1.化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列應(yīng)用中利用了物質(zhì)氧化性的是( )
A. 明礬凈化水 B. 純堿去油污 C. 食醋除水垢 D. 漂白粉漂白織物
【答案】D
【解析】
試題分析:明礬凈水是利用明礬溶于水電離產(chǎn)生的Al3+水解產(chǎn)生的Al(OH)3膠體吸附水中懸浮的雜質(zhì)而沉降下來(lái),與物質(zhì)的氧化性無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;純堿去油污是利用純堿溶于水電離產(chǎn)生的碳酸根水解顯堿性,油脂在堿性條件下發(fā)生較徹底的水解反應(yīng)產(chǎn)生可溶性的物質(zhì)高級(jí)脂肪酸鈉和甘油,與物質(zhì)的氧化性無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;食醋除水垢,是利用醋酸與水垢的主要成分碳酸鈣和氫氧化鎂發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成可溶性物質(zhì),與物質(zhì)的氧化性無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;漂白粉漂白織物是利用次氯酸鈣生成的次氯酸的強(qiáng)氧化性漂白,故D正確。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)與生活。
2.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是
A. 2H+ + 2e- = H2↑ B. Fe2+ + 2e- = Fe
C. 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- D. Fe - 2e- = Fe2+
【答案】C
【解析】
【詳解】鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),鐵做負(fù)極,碳做正極,氧氣在正極發(fā)生反應(yīng),電極反應(yīng)為2H2O + O2 + 4e- = 4OH-。
故選C。
3.1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H = —142.9 kJ/mol
B. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l); △H = —285.8 kJ/mol
C. 2H2 + O2 = 2H2O; △H = —571.6 kJ/mol
D. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g);△H = —285.8kJ/mol
【答案】B
【解析】
試題分析:A、1g氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出142.9kJ熱量,所以2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ?mol-1,故A錯(cuò)誤;B、1gH2燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9kJ的熱量,△H<0,所以2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ?mol-1,熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O( l )△H=-571.6kJ?mol-1,故B正確;C、物質(zhì)的狀態(tài)影響反應(yīng)熱,未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D、1g氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出142.9kJ熱量,所以2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出的熱量為142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ?mol-1,選項(xiàng)中焓變符號(hào)不對(duì),故D錯(cuò)誤;故選B。
【考點(diǎn)定位】考查熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
【名師點(diǎn)晴】對(duì)于熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和正誤判斷均結(jié)合熱化學(xué)方程式和普通化學(xué)方程式的區(qū)別進(jìn)行分析。①熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化,普通化學(xué)方程式只有物質(zhì)變化;②熱化學(xué)方程式需標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。對(duì)于25℃,101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明.普通化學(xué)方程式不需要;③熱化學(xué)方程式需要標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài);④熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù),普通化學(xué)方程式只能為整數(shù)。
4.下列說(shuō)法正確的是
A. 原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置
B. 原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極上都發(fā)生氧化反應(yīng)
C. 形成原電池后,陽(yáng)離子通過(guò)鹽橋向負(fù)極移動(dòng)
D. 電解時(shí),電解池的陽(yáng)極一定是陰離子放電
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故錯(cuò)誤;
B. 原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極上都發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,故正確;
C. 形成原電池后,鹽橋中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng),故錯(cuò)誤;
D. 電解時(shí),電解池的陽(yáng)極材料若是活潑金屬,則金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng),若為惰性電極,則陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】D為易錯(cuò)點(diǎn),電解池是將電能變成化學(xué)能的裝置,陽(yáng)極是金屬或溶液中的陰離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極是溶液中的陽(yáng)離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。
5.100mL2mol/LH2SO4跟過(guò)量鋅粉反應(yīng),在一定溫度,為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的
A. 碳酸鈉(固體) B. 水 C. 硝酸鉀溶液 D. 硫酸銨(固體)
【答案】BC
【解析】
試題分析:首先在一定溫度下明確氫氣生成的量取決于H+的量,因碳酸鈉可與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳消耗H+,而影響氫氣的產(chǎn)量;水和硫酸鉀都不消耗H+,即不影響產(chǎn)量,但都能稀釋硫酸而降低H+的濃度,所以B、C均符合題意。硫酸銨固體既不改變氫氣的產(chǎn)量,也不改變反應(yīng)速率,因此正確的答案選BC。
考點(diǎn):考查外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響
點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見(jiàn)題型,和重要的考點(diǎn),屬于中等難度的試題。試題在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練的同時(shí),側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和靈活應(yīng)變能力。
6.在氣體反應(yīng)中,能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時(shí)增加的方法是
①增大反應(yīng)物濃度 ②升高溫度 ③增大壓強(qiáng) ④移去生成物 ⑤加入催化劑
A. ① ③ B. ② ⑤ C. ② ④ D. ① ⑤
【答案】B
【解析】
【詳解】①增大反應(yīng)物濃度,增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù),活化分子百分?jǐn)?shù)不改變; ②升高溫度可以增加活化分子總數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù);③增大壓強(qiáng)可以增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù),但活化分子百分?jǐn)?shù)不改變;④移去生成物不能增大活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù);⑤加入催化劑降低了活化能,增大了活化分子百分?jǐn)?shù)和活化分子數(shù)。
故選B。
7.下列離子方程式中正確的是
A. 氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O 2H++ClO-+Cl-
B. 鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe +6H+ =2Fe3++3H2↑
C. 鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng): PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O
D. 用銅電極電解硫酸銅溶液:2Cu2++2H2O = 2Cu+O2↑+4H+
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,次氯酸不能拆成離子形式,故錯(cuò)誤;
B. 鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,故錯(cuò)誤;
C. 鉛蓄電池放電時(shí),正極為二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:PbO2+4H++SO42-+2e- = PbSO4+2H2O,故正確;
D. 用銅電極電解硫酸銅溶液時(shí),銅做陽(yáng)極,失去電子生成銅離子,銅做陰極,溶液中銅離子得到電子生成銅單質(zhì),故反應(yīng)2Cu2++2H2O = 2Cu+O2↑+4H+是錯(cuò)誤的。
故選C。
8.下列化學(xué)反應(yīng)中:Ag++Fe2+ Ag(固)+Fe3+(正反應(yīng)放熱)為使平衡體系析出更多的銀,可采取的措施是
A. 常溫下加壓 B. 增加Fe3+的濃度
C. 增加Fe2+的濃度 D. 移去一些析出的銀
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 常溫下加壓對(duì)此反應(yīng)無(wú)影響,故錯(cuò)誤;
B. 增加Fe3+的濃度,平衡逆向移動(dòng),不能析出更多的銀,故錯(cuò)誤;
C. 增加Fe2+的濃度,平衡正向移動(dòng),能析出更多的銀,故正確;
D. Ag為固體,移去一些析出的銀,平衡不移動(dòng),故錯(cuò)誤。
故選C。
9.某學(xué)生欲完成反應(yīng)Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的是
【答案】C
【解析】
試題分析:完成Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑反應(yīng),由于Cu與稀硫酸常溫下不反應(yīng),所以應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池,電解池中Cu為陽(yáng)極,電解質(zhì)溶液為H2SO4。答案選C。
考點(diǎn):電解池
10.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 能溶解Al2O3 的溶液:Na+、K+、HCO3-、NO3-
B. 0.1mol·L-1Ca(ClO)2 溶液:K+、Na+、I-、Cl-
C. 能使甲基橙顯紅色的溶液:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
D. 加入KSCN 顯紅色的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
【答案】D
【解析】
【詳解】A. 能溶解Al2O3 的溶液可能是酸性或堿性,碳酸氫根離子不能存在,故錯(cuò)誤;
B. 0.1mol·L-1Ca(ClO)2 溶液中I- 被氧化,故錯(cuò)誤;
C. 能使甲基橙顯紅色的溶液為酸性溶液,F(xiàn)e2+與NO3-反應(yīng)不能共存,故錯(cuò)誤;
D. 加入KSCN 顯紅色的溶液說(shuō)明還有鐵離子,與Na+、Mg2+、Cl-、SO42-四種離子不反應(yīng),能共存,故正確。
故選D。
11.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列判斷正確的是
A. 18gD2O含有的分子數(shù)目為NA
B. 常溫常壓下,22.4LCO2含有的分子數(shù)目為NA
C. 1L1mol·L-1?KOH溶液中含有的鉀離子數(shù)目為NA
D. 1molCl2溶于水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA
【答案】C
【解析】
A.D2O的式量為20,則18g D2O含有的分子數(shù)目為0.9NA,故A錯(cuò)誤;B.常溫常壓下,氣體的摩爾體積不是22.4L/mol,故B錯(cuò)誤;C.1 L 1 mol·L-1 KOH溶液中KOH的物質(zhì)的量為1mol,含有的鉀離子數(shù)目為NA,故C正確;D.氯氣溶解于水,部分氯氣與水反應(yīng),水溶液中仍存在大量氯分子,1 mol Cl2溶于水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目小于NA,故D錯(cuò)誤;答案為C。
12.次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品,屬于一元弱酸,具有較強(qiáng)的還原性,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. H3PO2溶于水的電離方程式為:H3PO2 3H++PO23-
B. H3PO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:H3PO2+3OH-=PO23-+3H2O
C. 將H3PO2溶液加入到酸性高錳酸鉀溶液中,H3PO2的氧化產(chǎn)物為H3PO4
D. 用惰性電極電解NaH2PO2溶液,其陽(yáng)極反應(yīng)式為:H2PO2--4e-+2H2O=O2+6H++PO23-
【答案】C
【解析】
【詳解】A. H3PO2是一元弱酸,故電離方程式H3PO2 3H++PO23-是錯(cuò)誤的。
B. H3PO2是一元弱酸,H3PO2與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:H3PO2+OH-= H2PO2- +H2O,故錯(cuò)誤;
C. 高錳酸鉀具有氧化性,將H3PO2溶液加入到酸性高錳酸鉀溶液中,H3PO2的氧化產(chǎn)物為H3PO4,故正確;
D. 用惰性電極電解NaH2PO2溶液,其陽(yáng)極反應(yīng)式為:H2PO2--4e-+2H2O= PO43-+6H+,故錯(cuò)誤。
故選C。
13.下列說(shuō)法正確的是
A. 硫酸氫鉀在熔融狀態(tài)下離子鍵、共價(jià)鍵均被破壞,形成定向移動(dòng)的離子,從而導(dǎo)電
B. F2、Cl2、Br2、I2的熔沸點(diǎn)逐漸升高,是因?yàn)榉肿娱g作用力越來(lái)越大
C. NH3和Cl2兩種分子中,每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D. HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱,其熔沸點(diǎn)逐漸升高
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 硫酸氫鉀在熔融狀態(tài)下離子鍵被破壞,形成定向移動(dòng)的離子,從而導(dǎo)電,故錯(cuò)誤;
B. F2、Cl2、Br2、I2的熔沸點(diǎn)逐漸升高,是因?yàn)橄鄬?duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越來(lái)越大,故正確;
C. NH3和Cl2兩種分子中,除了氫原子外其他原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故錯(cuò)誤;
D. HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱,但氟化氫分子間有氫鍵,所以氟化氫的沸點(diǎn)高,其他熔沸點(diǎn)逐漸升高,故錯(cuò)誤。
故選B。
14. 下列說(shuō)法正確的是
A. 用冰醋酸、蒸餾水和容量瓶等可以配制pH=1的醋酸溶液
B. 在氨水中加入少量的水或氯化銨固體后,都會(huì)使溶液中的c(H+)增大
C. 反應(yīng)SiO2(s)+ 3C(s)="SiC(s)" + 2CO(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△H7):c(NH3·H2O) > c(NH4+)> c(Cl-)> c(OH-)
C. 0.1mol/LNa2C2O4與0.1mol/LHCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
D. 0.1 mol/LNa2CO3與0.1mol/L NaHCO3溶液等體積混合:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
【答案】AD
【解析】
試題分析:A.NaHSO4溶液中存在質(zhì)子守恒分析,硫酸氫鈉電離出鈉離子、氫離子、硫酸根離子,NaHSO4 =Na++H++SO42-,H2OH++OH-,溶液中質(zhì)子守恒,c(H+)=c(SO42-)+c(OH-),故A正確;B.0.1mol/LNH4Cl與0.1mol/L氨水等體積混合(pH>7),說(shuō)明溶液中一水合氨電離大于銨根離子水解溶液呈堿性,c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3?H2O)>c(OH-),故B錯(cuò)誤;C.0.1mol/LNa2C2O4與0.1mol/LHCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸)反應(yīng)生成氯化鈉、NaHC2O4,溶液中存在電荷守恒為:c(Cl-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故C錯(cuò)誤;D.0.1mol/LNa2CO3與0.1mol/LNaHCO3溶液等體積混合:n(Na):n(C)=3:2,溶液中物料守恒得到:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],故D正確;故選AD。
【考點(diǎn)定位】考查離子濃度大小的比較
【名師點(diǎn)晴】本題考查了溶液中離子濃度大小比較、鹽的水解原理及其應(yīng)用,注意明確鹽的水解原理,掌握比較溶液中離子濃度大小的方法,明確電荷守恒、物料守恒等比較離子濃度大小中應(yīng)用。要熟練使用電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系:電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽(yáng)離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會(huì)發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會(huì)改變的。如NaHCO3溶液中:n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3);質(zhì)子守恒:(不一定掌握)電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如:在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
Ⅱ卷 非選擇題(共52分)
二、填空題(共52分)
17.Ⅰ.某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng):3A(g)+bB(g) cC(g) △H = —QkJ·mol—1(Q>0)。12s時(shí)達(dá)到平衡,生成C的物質(zhì)的量為0.8mol,反應(yīng)進(jìn)程如下圖所示。
(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)b:c=_______
(2)前12s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________
(3)12s內(nèi),A和B反應(yīng)放出的熱量為_(kāi)_________
Ⅱ.已知:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2利用這一反應(yīng),試設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,指出電極材料名稱,并寫(xiě)出電極反應(yīng)式
正極:__________ 電極反應(yīng):__________________
負(fù)極:__________ 電極反應(yīng):__________________
【答案】 (1). b:c =1:2 (2). 0.05mol?L-1?s-1 (3). 0.4QkJ (4). 碳棒 (5). 2Fe3++2e-=2Fe2+ (6). 銅 (7). Cu-2e-=Cu2+
【解析】
【分析】
根據(jù)圖象中各物質(zhì)的濃度變化量的比值確定方程式的系數(shù)。根據(jù)熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為物質(zhì)的量分析反應(yīng)熱。根據(jù)原電池中負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)分析原電池的正極和電極反應(yīng)。
【詳解】Ⅰ. (1)從圖分析,起始A、B的濃度為0.8mol/L,0.5 mol/L,平衡時(shí)濃度分別為0.2 mol/L,0.3 mol/L,C的平衡時(shí)的濃度為0.8mol÷2L=0.4 mol/L,所以改變量分別為08mol/L-0.2mol/L=0.6 mol/L,0.5mol/L-0.3mol/L=0.2 mol/L,0.4 mol/L,比例為0.6:0.2:0.4=3:1:2。所以 b:c =1:2;
(2) 前12s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為0.6mol/L÷12s=0.05mol?L-1?s-1;
(3)根據(jù)熱化學(xué)方程式分析,當(dāng)有3molA反應(yīng)時(shí)放出的熱量為QkJ,所以當(dāng)有0.6mol/L×2L=1.2 mol的A反應(yīng)時(shí)放出的熱量為 0.4QkJ;
Ⅱ.根據(jù)反應(yīng)分析,鐵離子得到電子,在正極反應(yīng),正極材料為碳,電極反應(yīng)為2Fe3++2e-=2Fe2+,銅失去電子生成銅離子,在負(fù)極反應(yīng), 電極反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+。
18.A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,A元素的原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子;B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層多4;C的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C;C、E同主族。
(1)B在周期表中的位置為第________周期第________族。
(2)E元素形成的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為_(kāi)___________________。
(3)元素C、D、E形成的簡(jiǎn)單離子半徑大小關(guān)系是 ______>______>_____(用離子符號(hào)表示)。
(4)用電子式表示化合物D2C的形成過(guò)程:____________________。C、D還可形成化合物D2C2,D2C2中含有的化學(xué)鍵是________________________。
【答案】 (1). 二 (2). ⅤA (3). H2SO3、H2SO4 (4). S2- (5). O2- (6). Na+ (7). (8). 離子鍵、(非極性)共價(jià)鍵
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,A元素的原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子,為氫元素;B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3,說(shuō)明其最高價(jià)為+5,為氮元素;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層多4,說(shuō)明為氧元素;C的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C,說(shuō)明D為鈉元素;C、E同主族,說(shuō)明E為硫元素。
【詳解】A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,A元素的原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子,為氫元素;B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3,說(shuō)明其最高價(jià)為+5,為氮元素;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層多4,說(shuō)明為氧元素;C的陰離子與D的陽(yáng)離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C,說(shuō)明D為鈉元素;C、E同主族,說(shuō)明E為硫元素。
(1)B為氮元素,在第二周期第VA族;
(2)E為硫元素,其氧化物由二氧化硫和三氧化硫,對(duì)應(yīng)的水化物分別為H2SO3、H2SO4;
(3)氧離子、鈉離子和硫離子中根據(jù)電子層數(shù)越多,半徑越大,相同電子層結(jié)構(gòu)的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小分析,半徑順序?yàn)镾2->O2->Na+;
(4)用電子式表示氧化鈉的形成過(guò)程,表示為: ;
過(guò)氧化鈉中含有離子鍵、(非極性)共價(jià)鍵。
【點(diǎn)睛】掌握電子式表示化合物的形成過(guò)程中,注意離子化合物的書(shū)寫(xiě)方法,左側(cè)寫(xiě)原子的電子式,右側(cè)寫(xiě)化合物的電子式,并用彎箭頭表示電子的轉(zhuǎn)移方向。
19.Ⅰ.(1)在100 mL 0.8mol/L硝酸溶液中加入足量銅粉,則被溶解的銅的質(zhì)量為_(kāi)______g。
(2)在上述溶液中再加入足量稀硫酸,又有_______g銅溶解。
Ⅱ. 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:25℃時(shí),濃度均為0.10mol ? L﹣1的 ①氨水 ②NH4Cl溶液
(1)NH4Cl溶液顯_________(酸、堿、中)性,原因是(用離子方程式表示)____________________________________,若加入少量的氨水,使溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣),則溶液的pH_____7 (填“>”、“<”或“=”).
(2)氨水顯堿性的原因(用離子方程式表示)______________________,向氨水中加入NH4Cl固體,氨水的電離程度________(填“增大”、“減小”或“不變”),溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”).
【答案】 (1). 1.92 (2). 5.76 (3). 酸 (4). NH4++H2O NH3?H2O+H+ (5). = (6). NH3?H2O?NH4++OH﹣ (7). 減小 (8). 減小
【解析】
【分析】
硝酸和銅反應(yīng)時(shí),硝酸表現(xiàn)酸性和氧化性,根據(jù)硝酸和銅反應(yīng)的方程式分析,注意酸性條件下硝酸根離子表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,能繼續(xù)氧化單質(zhì)銅。根據(jù)影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素分析,加入同種離子的物質(zhì),抑制其電離。
【詳解】Ⅰ. (1)硝酸的物質(zhì)的量為0.8mol/L×0.1L=0.08mol,根據(jù)銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水的方程式分析,反應(yīng)消耗的銅的物質(zhì)的量為0.03mol,質(zhì)量為0.03mol×64g/mol=1.92g。
(2)反應(yīng)生成0.03mol硝酸銅,在溶液中加入足量的稀硫酸,提供氫離子,則硝酸根離子還可以溶解銅,根據(jù)電子守恒分析,0.06mol硝酸根離子能得到0.18mol電子,所以能溶解0.18mol÷2=0.09mol銅,質(zhì)量為0.09mol×64g/mol=5.76g。
Ⅱ. (1)氯化銨中銨根離子水解使溶液顯酸性,水解方程式為NH4++H2O NH3?H2O+H+;
若加入少量的氨水,溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣),則根據(jù)電荷守恒分析,溶液中氫離子和氫氧根離子濃度相等,即溶液為中性,pH=7。
(2)一水合氨電離出氫氧根離子,溶液顯堿性,電離方程式為: NH3?H2O?NH4++OH﹣,向溶液中加入氯化銨,氯化銨電離出銨根離子,抑制一水合氨的電離,所以電離程度減小,溶液的pH將減小。
【點(diǎn)睛】掌握硝酸根離子在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,所以硝酸鹽中加入稀硫酸后能溶解金屬銅,再根據(jù)硝酸根離子全部表現(xiàn)氧化性,得失電子數(shù)相等進(jìn)行分析溶解銅的物質(zhì)的量。
20.Ⅰ、火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等氣體會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。
(1)脫硝。利用甲烷催化還原NOx:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。
(2)脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H3
在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖所示?;卮穑?~10 min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為_(kāi)__mol/(L·S);第10 min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。
Ⅱ、如下圖所示C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。
(1)若用甲醇、空氣燃料電池作電源,電解質(zhì)為KOH溶液,則A極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________
(2)欲用(丙)裝置給銅鍍銀,銀應(yīng)該是 _____電極(填G或H)
(3)(丁)裝置中Y極附近紅褐色變_______(填深或淺)
(4)通電一段時(shí)間后,C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成,其物質(zhì)的量之比為_(kāi)____________
【答案】 (1). CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ/mol (2). 0.00375 (3). 正向 (4). O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- (5). G (6). 深 (7). 1:2:2:2
【解析】
【分析】
根據(jù)化學(xué)平衡的三段式進(jìn)行計(jì)算各物質(zhì)的濃度和平衡常數(shù),根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系分析反應(yīng)進(jìn)行的方向。根據(jù)電解原理分析各電解池中的電極反應(yīng)和現(xiàn)象。
【詳解】(1)根據(jù)蓋斯定律分析,① CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol,②CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
①+②可得熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160-574 =-867 kJ/mol;
(2).根據(jù)方程式計(jì)算
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始濃度1.0 3.0 0 0
改變濃度 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡濃度0.25 0.75 0.75 0.75
0~10 min內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為2.25mol/L÷600s=0.00375mol/(L·s);平衡常數(shù)為,第10 min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則Qc=
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