
1.化學在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,下列事實不涉及化學反應的是( )
A. 利用廢棄的秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇
B. 利用石油生產(chǎn)塑料、化纖等高分子材料
C. 利用基本的化學原料生產(chǎn)化學合成藥物
D. 利用反滲透膜從海水中分離出淡水
【答案】D
【解析】
【分析】
化學變化是指有新物質(zhì)生成的變化,物理變化是指沒有新物質(zhì)生成的變化,化學變化和物理變化的本質(zhì)區(qū)別是否有新物質(zhì)生成;據(jù)此分析判斷.
【詳解】A、秸桿主要成分為纖維素,利用廢棄的秸稈生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇,有新物質(zhì)生成,屬于化學變化,故A涉及化學反應;
B、利用石油生產(chǎn)塑料、化纖等高分子材料,產(chǎn)生新物質(zhì),屬于化學變化,故B涉及化學反應;
C、利用基本化學原料生產(chǎn)化學合成藥,產(chǎn)生新物質(zhì),屬于化學變化,故C涉及化學反應;
D、海水中的水淡化成淡水,沒有產(chǎn)生新物質(zhì),屬于物理變化,故D不涉及化學反應;
故選D。
【點睛】本題考查物理變化與化學變化的區(qū)別與聯(lián)系,難度不大,解答時要分析變化過程中是否有新物質(zhì)生成,若沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化,若有新物質(zhì)生成屬于化學變化.
2.萜類化合物廣泛存在于動植物體內(nèi),關(guān)于下列萜類化合物的說法正確的是
A. a和b都屬于芳香族化合物
B. a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
C. a和c分子中所有碳原子均處于同一平面上
D. b和c均能與新制的Cu(OH)2反應生成紅色沉淀
【答案】B
【解析】
A項,a中沒有苯環(huán),不屬于芳香族化合物,錯誤;B項,a中含碳碳雙鍵,b中含-OH以及苯環(huán)上連有-CH3,c中含醛基,a、b、c都能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4被還原而褪色,正確;C項,a(如圖)中“*”標志碳原子(稱之為叔碳原子),與其直接相連的3個碳原子和1個H原子構(gòu)成四面體,該碳原子位于四面體中間,所有碳原子不能都在同一平面上,c中含有2個叔碳原子和2個季碳原子,所有碳原子不可能都在同一平面上,錯誤;D項,b中官能團為-OH,屬于醇類,不能與新制Cu(OH)2反應,c中官能團為-CHO,與新制Cu(OH)2共熱可產(chǎn)生紅色沉淀,錯誤;答案選B。
【點睛】判斷分子中共線、共面原子數(shù)的技巧
1.任何兩個直接相連的原子在同一直線上。
2.任何滿足炔烴結(jié)構(gòu)的分子,其所有4個原子在同一直線上。
3.苯環(huán)對位上的2個碳原子及與之相連的2個氫原子共4個原子一定在一條直線上。
4.典型所有的原子一定共平面的有:CH2=CH2、CHCH、苯;可能共平面的有:CH2=CH—CH=CH2、。
5.只要出現(xiàn)CH4、—CH3或—CX3等,即只要出現(xiàn)飽和碳原子,所有原子肯定不能都在同一平面上。
3.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是( )
A. Na2O2與足量的CO2反應生成1molO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA
B. 由Cu、Zn和稀硫酸組成的原電池工作時,若Cu極生成0.2gH2,則電路通過電子0.2NA
C. 32gCu和32gS充分反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
D. 0.1molMnO2與足量濃鹽酸反應生成氯氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A. Na2O2與CO2反應生成O2,O化合價由-1價升高到0價,每生成一個O2分子得到2個電子,則生成1mol O2轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA,A正確;
B. Cu、Zn和稀硫酸組成的原電池工作時,Cu極H+得電子生成H2,每得到兩個電子生成一分子H2,則生成0.2gH2即0.1mol H2時,電路通過電子0.2NA,B正確;
C.,32gCu和32gS反應,S過量,應以銅的量來計算,銅化合價由0價升高至+1價,失去一個電子,銅的物質(zhì)的量為0.5mol,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA,C錯誤;
D.Mn化合價由+4價降至+2價,得到兩個電子,則0.1molMnO2與足量濃鹽酸反應生成氯氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA,D正確;
答案選C。
4.利用如圖的實驗裝置和方法進行實驗,能達到目的的是( )
A. 甲裝置可將FeC12溶液蒸干獲得FeC12晶體
B. 乙裝置可證明濃硫酸具有脫水性和氧化性
C. 丙裝置可除去CO2中的SO2
D. 丁裝置可將NH4Cl固體中的I2分離
【答案】B
【解析】
【詳解】A.加熱會強烈水解,并且暴露在空氣中會導致被氧氣氧化為,最終無法得到,A項錯誤;
B.濃硫酸可以脫去蔗糖中的水,即“黑面包實驗”,同時硫酸被還原得到,使溴水褪色,因此體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和氧化性,B項正確;
C.碳酸鈉溶液會吸收變成碳酸氫鈉,因此不能用來除雜,C項錯誤;
D.氯化銨固體受熱易分解,碘受熱易升華,二者遇冷后都重新附著于圓底燒瓶底部無法分離,D項錯誤;
答案選B。
【點睛】除雜的第一要義是不能和原物質(zhì)反應,其次是不能引入新的雜質(zhì),最后還要從可行性、操作的簡便程度來選擇最優(yōu)的除雜方法。
5.下列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過一步反應就能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是( ?。?br />
選項
X
Y
Z
R
A
Al
AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
B
Na
Na2O
Na2O2
NaOH
C
H2S
S
SO2
SO3
D
N2
NH3
NO
NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鋁不能一步反應生成氫氧化鋁,故A錯誤;
B.Na常溫下氧化生成 Na2O,燃燒生成Na2O2,與水反應生成NaOH;Na2O與水反應生成NaOH,鈉在氧氣中加熱生成Na2O2;Na2O2與水反應生成NaOH,故B正確;
C.H2S不能一步反應生成SO3,S不能一步反應生成SO3,故C錯誤;
D.N2不能一步反應生成NO2,NH3不能一步反應生成NO2,故D錯誤;
故答案選:B。
6.常溫下,下列溶液中的微粒濃度關(guān)系不正確的是
A. pH=8.3的某酸式鹽NaHB的水溶液中:c (Na+) > c (HB-) > c (H2B) > c (B2-)
B. 等物質(zhì)的量濃度的Na2S和NaHS溶液中:c (Na+)=2c (S2-) + c (HS-)
C. NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c (Na+) > c (SO42-) > c (NH4+) > c (OH-)=c (H+)
D. 0.1 mol / L NaH2PO4溶液中:c (Na+)=c (PO43-) + c (HPO42-) + c (H2PO4-) + c (H3PO4)
【答案】B
【解析】
【詳解】A,NaHB溶液的pH=8.3說明HB-的水解程度(HB-+H2OH2B+OH-)大于HB-的電離程度(HB-H++B2-),溶液中粒子濃度由大到小的順序為:c(Na+)c(HB-)c(H2B)c(B2-),A項正確;B,等物質(zhì)的量濃度的Na2S和NaHS溶液中的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),由于溶液呈堿性,c(OH-)c(H+),則c(Na+)c(HS-)+2c(S2-),B項錯誤;C,若NH4HSO4與NaOH以1:1物質(zhì)的量之比混合,發(fā)生的反應為2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,所得溶液呈酸性,若NH4HSO4與NaOH以1:2物質(zhì)的量之比混合,發(fā)生的反應為NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+NH3·H2O+H2O,所得溶液呈堿性,NH4HSO4溶液中滴加NaOH至溶液呈中性,則1:2n(NH4HSO4):n(NaOH)1:1,溶液由Na2SO4、(NH4)2SO4和NH3·H2O混合而成,溶液中的物料守恒為c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(SO42-),溶液中粒子濃度由大到小的順序為:c(Na+)c(SO42-)c(NH4+)c(OH-)=c(H+),C項正確;D,H2PO4-在溶液中既存在電離平衡(H2PO4-H++HPO42-、HPO42-H++PO43-)又存在水解平衡(H2PO4-+H2OH3PO4+OH-),0.1mol/LNaH2PO4溶液中的物料守恒為:c(Na+)=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+c(H3PO4),D項正確;答案選B。
【點睛】本題考查溶液中粒子濃度的大小關(guān)系。確定溶液中粒子濃度大小關(guān)系時,首先確定溶液的組成,分析溶液中存在的平衡,分清主次(如A項HB-的水解程度大于HB-的電離程度),注意弱酸、弱堿的電離和鹽的水解程度是微弱的,巧用電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒(質(zhì)子守恒可由電荷守恒和物料守恒推出)。
7.用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如下圖所示。下列說法中,正確的是
A. 燃料電池工作時,正極反應為:O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
B. a極是鐵,b極是銅時,b極逐漸溶解,a極上有銅析出
C. a極是粗銅,b極是純銅時,a極逐漸溶解,b極上有銅析出
D. a、b兩極均是石墨時,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A、燃料電池工作時,正極反應為:O2+4H++4e一=4H2O,錯誤;
B、a極是鐵,b極是銅時,a極逐漸溶解,b極上有銅析出,錯誤;
C、正確;
D、a、b兩極均是石墨時,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體為nmol,與電池中消耗的H2為2nmol,體積不相等,錯誤。
答案選C。
8.Ⅰ.按要求回答下列問題:
(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應可表示如下:
反應Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H1
反應Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ/mol
總反應:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
①反應Ⅰ的△H1=__。
②一定溫度下,在體積固定的密閉容器中按n(NH3):n(CO2)=2:1進行反應Ⅰ,下列能說明反應Ⅰ達到了平衡狀態(tài)的是__(填序號)。
A.容器內(nèi)氣體總壓強不再變化
B.NH3與CO2的轉(zhuǎn)化率相等
C.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
(2)在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)(K)和溫度(t)的關(guān)系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=__。
②該反應為__(填“吸熱”或“放熱”)反應。
③某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為__℃。
④在800℃時,發(fā)生上述反應,某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2mol·L-1,c(H2)為1.5mol·L-1,c(CO)為1mol·L-1,c(H2O)為3mol·L-1,此時反應向__(填“正向”或“逆向”)進行。
(3)工業(yè)上從廢鉛蓄電池廢液回收鉛的過程中,常用純堿溶液與處理后的鉛膏(主要含PbSO4)發(fā)生反應:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO( aq)。
已知溶度積常數(shù):Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,則該反應的化學平衡常數(shù)K=__。
Ⅱ.N2H4—O2燃料電池是一種高效低污染的新型電池,其裝置如圖所示:
(1)N2H4的電子式為__;
(2)a極的電極反應方程式為___。
【答案】 (1). -159.47kJ/mol (2). AC (3). (4). 吸熱 (5). 830 (6). 逆向 (7). 2.2×105或2.16×105 (8). (9). N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
【解析】
【分析】
(1)△H1根據(jù)蓋斯定律進行計算;反應達到化學平衡狀態(tài)利用等和定的特征進行分析判斷;(2)通過觀察分析表格數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)K隨著溫度升高的變化規(guī)律,判斷平衡移動的方向,進而得出反應的熱效應,溫度的確定列出平衡常數(shù)表達式進行計算,即可找到對應的溫度,反應方向根據(jù)給出濃度算出Qc與K進行比較,若大于K,說明生成物濃度偏高,反應應向逆向進行,反之正向 ,相等則說明達到平衡;(3)平衡常數(shù)根據(jù)溶度積和平衡常數(shù)表達式進行計算,燃料電池根據(jù)通入的氣體可知a為負極,失電子,發(fā)生氧化反應,結(jié)合電解質(zhì)溶液寫出相應的電極反應式。
【詳解】(1)①反應Ⅰ:2NH3(?g)+CO2(g?)??NH2COONH4?(s) △H1
反應Ⅱ:NH2COONH4(s?)??CO?(NH2)2?(?s)+H2O(?g?) △H2= +72.49kJ/mol
總反應:2NH3(g?)+CO2(g)???CO?(NH2)2?(s)?+H2O?(g) △H3= -86.98kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律計算:△H1=△H3?-△H2?=-86.98kJ/mol-72.49kJ/mol=-159.47 kJ/mol?,故答案:-159.47 kJ/mol;
②A.根據(jù)2NH3?(g)+CO2(g)??CO(NH2)?2?(s)?+H2O?(g)反應可知,反應前后氣體體積減小,容器內(nèi)氣體總壓強不再變化說明反應達到平衡狀態(tài),故A?正確;
B.轉(zhuǎn)化率與起始量和變化量有關(guān),所以NH3與?CO2的轉(zhuǎn)化率相等,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故B?錯誤;
C.根據(jù)2NH3(?g)+CO2(g?)?CO(NH2)?2(s)?+H2O?(g)反應可知,?反應前后氣體質(zhì)量變化,氣體體積不變,容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化說明反應達到平衡狀態(tài),故C正確;
故答案:AC;
(2)?①因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,所以K=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)
②化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān),升高溫度平衡向吸熱的方向移動,由表可知:升高溫度,化學平衡常數(shù)增大,說明化學平衡正向移動,因此正反應方向吸熱反應,故答案為:吸熱;
③某溫度下,因為平衡濃度符合下式:c(CO2?)·c(H2)=c(CO)?·c(H2O?),所以K=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)?=1,根據(jù)表格可知:溫度為830℃時K?=1,所以此時的溫度為830℃?;
④已知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c(CO2)為2 mol·L?-1,c(H2)?為1.5 mol·L-1?,c(CO)為1 mol·L-1,c(H2O)?為3 mol·L-1?,根據(jù)Qc=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)?=1×3/(2×1.5)?=1>0.9,此時反應向逆反應方向進行,故答案:逆向;
(3)Ksp?(PbCO3)= 7.4×10-14?,?Ksp?(PbSO4)= 1.6×10-8?,在水溶液中進行?PbSO4?(s)+CO32?-(aq)?PbCO3(s)+?SO42-(aq)反應,反應的平衡常數(shù)
K= c(SO42-)/c(CO32-)=c(SO42-)/c(CO32-)×[c(Pb2+)/c(Pb2+)]?=Ksp(PbSO4)/Ksp(PbCO3)
?=1.6×10?8/7.4×10?14=2.16×105或2.2×105,故答案:?2.2×105或2.16×105;
Ⅱ.N2H4—O2燃料電池,(1)N2H4的電子式為
(2)a極通入的氣體為N2H4,b極通入O2,則a為負極,失電子,發(fā)生氧化反應,b為正極,得電子,發(fā)生還原反應,電解質(zhì)溶液為堿性溶液,則a極電極反應式為N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。
【點睛】(1)壓強、密度能否作為判據(jù),看其在平衡前后有無差別,若平衡前在變化,則其不變了說明達到了平衡狀態(tài);(2)反應方向的判斷通過比較Qc與K相對大小得出,若Qc大于K,說明生成物濃度偏高,反應應向逆向進行,反之正向 ,相等則說明達到平衡;(3)燃料電池利用燃燒原理,根據(jù)通入物質(zhì)判斷電極,進而分析得失電子情況,電極方程式書寫時要考慮電解質(zhì)溶液的影響。
9.某工廠的廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量Al2O3和Fe2O3,為探索工業(yè)廢料的再利用,某化學興趣小組設計了如下實驗流程,用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體(CuSO4·5H2O)。
請回答:
(1)步驟Ⅰ中,發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式為___,涉及到的分離操作是___。
(2)試劑X___;溶液D是___。
(3)溶液E在空氣中易被氧化,請設計一個簡單的實驗方案檢驗溶液E是否被氧化___。
(4)在步驟Ⅱ時,若用大理石與濃鹽酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段時間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會逐漸減少。為避免固體C減少,可采取的改進措施是___。
(5)工業(yè)上常用溶液E制取凈水劑Na2FeO4,流程如圖:
寫出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的離子方程式___。(已知NaClO還原為NaCl)
【答案】 (1). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (2). 過濾 (3). 稀硫酸(或稀H2SO4;或硫酸) (4). NaHCO3溶液(或碳酸氫鈉溶液) (5). 取少量E溶液于試管中,滴入幾滴硫氰化鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E溶液已被氧化,反之,則未被氧化 (6). 在通入CO2之前增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去HCl氣體 (7). 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
Cu、Fe和Al,少量Al2O3和Fe2O3,氫氧化鈉與Al、Al2O3反應,而Cu、Fe和Fe2O3不反應,過濾得到濾渣為Cu、Fe和Fe2O3,濾液為偏鋁酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液,向濾液中通入過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液,過濾,向沉淀中加入鹽酸生成氯化鋁溶液,最終得到氯化鋁固體;向濾渣為Cu、Fe和Fe2O3中加入稀硫酸,生成硫酸亞鐵,最終得到綠礬,過濾得到Cu,Cu與氧氣、硫酸反應得到硫酸銅。
【詳解】⑴步驟Ⅰ中,發(fā)生的氧化還原反應的是鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,其離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,F(xiàn)e、Cu、Fe2O3不和氫氧化鈉溶液反應,因此涉及到的分離操作是過濾;故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;過濾。
⑵將Fe、Cu中Fe溶于溶液中生成硫酸亞鐵,因此試劑X是硫酸;溶液A為偏鋁酸鈉溶液,向溶液中通入過量二氧化碳,反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液,因此D是碳酸氫鈉;故答案為:稀硫酸(或稀H2SO4;或硫酸);NaHCO3溶液(或碳酸氫鈉溶液)。
⑶溶液E在空氣中易被氧化,亞鐵離子被氧化生成鐵離子,鐵離子常用KSCN溶液來檢驗,因此簡單的實驗方案檢驗溶液E是否被氧化的實驗為取少量E溶液于試管中,滴入幾滴硫氰化鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E溶液已被氧化,反之,則未被氧化;故答案為:取少量E溶液于試管中,滴入幾滴硫氰化鉀溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E溶液已被氧化,反之,則未被氧化。
⑷在步驟Ⅱ時,若用大理石與濃鹽酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段時間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生白色沉淀會逐漸減少,減少的主要原因是濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的HCl與沉淀反應,為避免固體C減少,先用飽和碳酸氫鈉溶液除掉揮發(fā)的HCl,再通入CO2;故答案為:在通入CO2之前增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去HCl氣體;故答案為:在通入CO2之前增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去HCl氣體。
⑸Fe(OH)3與NaClO反應生成NaCl和Na2FeO4,其制取Na2FeO4的離子方程式2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- = 2FeO42?+3Cl-+5H2O;故答案為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- = 2FeO42?+3Cl-+5H2O。
10.中和滴定是化學定量實驗之一。某學生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)在中和滴定的過程中有如下操作:①用標準溶液潤洗滴定管 ②往滴定管內(nèi)注入標準溶液 ③檢查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗滌,則在操作過程中正確的順序是__________________。(寫序號)
(2)選用的指示劑是_____________________。(a、石蕊 b、甲基橙)
(3)用標準的鹽酸溶液滴定待測的氫氧化鈉溶液時,左手把握酸式滴定管的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視______________________。
(4)下列操作中可能使所測氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏低的是_______________。
A.酸式滴定管未用標準鹽酸溶液潤洗就直接注入標準鹽酸溶液
B.滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
(5)若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如圖所示,請將數(shù)據(jù)填入下面表格的空白處。
滴定次數(shù)
待測氫氧化鈉溶液的體積/ mL
0.1000 mol/L 鹽酸的體積/ mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液體積/ mL
第一次
25.00
________
_________
_________
第二次
25.00
2.00
28.08
26.08
第三次
25.00
0.22
26.34
26.12
(6)請根據(jù)上表中數(shù)據(jù)列式計算該氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度:c(NaOH)=_____。
(7)滴定終點的判定依據(jù)是________________________________________。
【答案】 (1). ③⑤①②④ (2). b (3). 錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化 (4). D (5). 0.00 (6). 26.10 (7). 26.10 (8). 0.1044mol/L (9). 溶液恰好由黃色變?yōu)槌壬?,且保持半分鐘不褪?br />
【解析】
【詳解】(1)中和滴定按照檢漏、洗滌、潤洗、裝液、取待測液并加指示劑、滴定等順序操作,所以正確的順序是③⑤①②④;
(2)石蕊顏色太深,一般不用,所以答案b;
(3)酸堿中和滴定時,眼睛要注視錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化;
(4)A.酸式滴定管未用標準鹽酸溶液潤洗就直接注入標準鹽酸溶液,標準液被稀釋,濃度減小,造成V(標準)偏大,根據(jù)c(待測)=可知,c(待測)偏大,錯誤;
B.滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥,待測液的物質(zhì)的量不變,對V(標準)無影響,根據(jù)c(待測)=可知,測定c(NaOH)無影響,錯誤;
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失,造成V(標準)偏大,根據(jù)c(待測)=可知,c(待測)偏大,錯誤;
D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù),造成V(標準)偏小,根據(jù)c(待測)=可知,c(待測)偏小,正確。
(5)起始讀數(shù)為0.00mL,終點讀數(shù)為26.10mL,鹽酸溶液的體積為26.10mL;
(6)根據(jù)3組實驗,平均消耗V(鹽酸)=26.10mL,結(jié)合方程式
HCl + NaOH = NaCl + H2O,0.0261L×0.1000mol·L-1= 0.025L×C(NaOH),解得C(NaOH)=0.1044mol·L-1;
(7)滴定終點時溶液顏色由黃色突變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不褪色。
【點睛】本題考查了中和滴定操作方法及中和滴定方法判斷、滴定管讀數(shù)等,難度中等,注意:①酸和堿恰好完全中和,溶液不一定呈中性,由生成的鹽性質(zhì)而定。②由于所用指示劑變色范圍的限制,滴定至終點不一定是恰好完全反應時,但應盡量減少誤差。指示劑的選擇:①強酸強堿相互滴定,可選用甲基橙或酚酞。②若反應生成強酸弱堿鹽溶液呈酸性,則選用酸性變色范圍的指示劑(甲基橙);若反應生成強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,則選用堿性變色范圍的指示劑(酚酞)③石蕊試液因顏色變化不明顯,且變色范圍過寬,一般不作滴定指示劑。誤差分析:根據(jù)c(待測)=,一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)嫁到V標準上,若V標準偏大,則測定結(jié)果偏大;若V標準偏小,則測定結(jié)果偏小。
11.砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式________________________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_____________As,第一電離能Ga____________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為____________________,其中As的雜化軌道類型為_________。
(4)GaF3的熔點高于1000℃,GaCl3的熔點為77.9℃,其原因是__________。
(5)GaAs的熔點為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGapm和rAspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________。
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2). 大于 (3). 小于 (4). 三角錐形 (5). sp3 (6). GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體,離子晶體GaF3的熔沸點高 (7). 原子晶體 (8). 共價鍵 (9).
【解析】
【詳解】(1)As為ⅤA族33號元素,電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p3。故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)根據(jù)元素周期律,Ga與As位于同一周期,Ga原子序數(shù)小于As,故半徑Ga大于As,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大,故第一電離能Ga小于As。
(3)AsCl3中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+=4,所以原子雜化方式是sp3,由于有一對孤對電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形。
(4)GaF3的熔點高于1000℃,GaCl3的熔點為77.9℃,其原因是GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體,離子晶體的熔點高。
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體,密度為ρ g?cm-3,根據(jù)均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(πr3As×4+πr3Ga×4)×10-30,晶胞的體積V2=,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%將V1、V2帶入計算得百分率=。
12.高血脂是一種常見的心血管疾病,治療高血脂的新藥I的合成路線如下:
已知:a、
b、RCHO
回答下列問題:
(1)反應①所需試劑、條件分別是____________;A的化學名稱為____________。
(2)②的反應類型是______________;A→B 的化學方程式為_________________。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________;I 中所含官能團的名稱是____________。
(4)化合物W 相對分子質(zhì)量比化合物C 大14,且滿足下列條件①遇FeCl3 溶液顯紫色;②能發(fā)生銀鏡反應,W 的可能結(jié)構(gòu)有____種。其中核磁共振氫譜顯示有5 種不同化學環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:2:1:1,寫出符合要求的W 的結(jié)構(gòu)簡式________。
(5)設計用甲苯和乙醛為原料制備 的合成路線,其他無機試劑任選(合成路線常用的表示方式為AB目標產(chǎn)物。____________
【答案】 (1). Cl2、光照 (2). 苯甲醇 (3). 取代反應 (4). (5). HCHO (6). 酯基 (7). 13 (8). (9).
【解析】
【分析】
甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成D(CH2Cl2),D在氫氧化鈉的水溶液、加熱條件下發(fā)生取代反應,但同一個碳原子上含有兩個羥基不穩(wěn)定會失水生成醛,則E為HCHO,CH3(CH2)6CHO和甲醛反應生成G,根據(jù)題給信息知G為,G和氫氣發(fā)生加成反應生成H為;甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應生成,水解得到A為,A氧化生成B為,B進一步氧化生成C為,C與H發(fā)生酯化反應生成I為。
【詳解】(1)反應①是甲苯轉(zhuǎn)化為,是甲苯與氯氣在光照條件下進行;A為,根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知其化學名稱為苯甲醇,故答案為:Cl2、光照;苯甲醇;
(2)反應②是含有羧基的物質(zhì)C()與含有醇羥基的物質(zhì)H()在濃硫酸催化作用下發(fā)生的酯化反應,該反應也屬于取代反應;苯甲醇被O2催化氧化產(chǎn)生苯甲醛,所以A→B 的化學方程式為:,故答案為:取代反應;;
(3)D是CH2Cl2,與NaOH的水溶液在加熱時發(fā)生取代反應,2個Cl原子被羥基取代,但由于同一個C原子上有2個羥基不穩(wěn)定,會脫去1分子的水,形成甲醛HCHO,所以物質(zhì)E的結(jié)構(gòu)簡式為HCHO;I為,根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知I所含官能團的名稱是:酯基,故答案為:HCHO;酯基;
(4)C為,化合物W 的相對分子質(zhì)量比化合物C 大14,W比C多一個CH2,遇FeCl3 溶液顯紫色,說明含有酚羥基,屬于芳香族化合物含有苯環(huán);能發(fā)生銀鏡反應,說明含有醛基;①苯環(huán)上有三個取代基,分別為醛基、羥基和甲基,先固定醛基和羥基的位置,鄰間對,最后移動甲基,可得到10種不同結(jié)構(gòu);②苯環(huán)上有兩個取代基,分別為-OH和-CH2CHO,鄰間對位共3種,所以W 的可能結(jié)構(gòu)有10+3 = 13種;其中核磁共振氫譜顯示有5 種不同化學環(huán)境的氫、峰面積比為2:2:2:1:1,其結(jié)構(gòu)簡式:,故答案為:13;;
(5)苯與Cl2在光照條件下生成,然后發(fā)生水解反應生成,苯甲醛與乙醛在堿性條件下反應生成目標物,因此合成路線為:,故答案為:。
【點睛】本題考查了有機物的推斷與合成,熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵,注意同一個碳原子上連接兩個羥基不穩(wěn)定,會自動脫去一分子的水變?yōu)槿┗?,同時要結(jié)合信息中醛的加成反應特點,利用順推與逆推法相結(jié)合進行推斷。
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