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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年鲁教新版拓展型课程化学下册月考试卷600考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、气体A、B分别为0.6mol和0.5mol,在0.4L密闭容器中发生反应:3A+BaC+2D,经5min后,此时气体C为0.2mol;又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下面的结论正确的是A.此时,反应混合物总物质的量为1molB.B的转化率20%C.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)D.a值为32、不能用启普发生器制取的气体是A.SO2B.H2SC.CO2D.H23、苯甲酸常用作防腐剂;药物合成原料、金属缓蚀剂等;微溶于冷水,易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料,制备少量苯甲酸,具体流程如图所示:
下列说法正确的是A.操作1为蒸发B.操作2为过滤C.操作3为酒精萃取D.进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法4、实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示;下列关于实验操作或叙述错误的是。
已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反应原理为:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌B.装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解C.冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快5、由下列实验及现象不能推出相应结论的是。
。选项。
实验。
现象。
结论。
A
将红磷在燃烧匙中点燃后伸入集满N2O的集气瓶中。
继续燃烧;产生大量白烟。
N2O具有氧化性。
B
将铝片插入HgCl2溶液片刻;取出用滤纸吸干表面溶液,放置空气中。
铝片表面长出毛刷状白色固体。
HgCl2能破坏铝表面氧化膜;汞能与铝形成合金。
C
向盛有Cu2O的试管中加入足量盐酸。
溶液变蓝绿色;管底有红色沉淀。
氧化性:H+大于Cu2+
D
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热。
熔化的铝不滴落。
生成Al2O3熔点比Al高。
A.AB.BC.CD.D6、利用待测溶液和指定的试剂设计实验;不能达到实验目的的是。
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、根据所学知识回答下列问题。
(1)0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__。
(2)已知:常温时,H2R的电离平衡常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,则0.1mol•L-1的NaHR溶液显__(填“酸”;“中”或“碱”)性。
(3)实验室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作为__,若将AlCl3溶液蒸干并灼烧至恒重;得到的物质为___(填化学式)。
(4)25℃时,将足量氯化银分别放入下列4种溶液中,充分搅拌后,银离子浓度由大到小的顺序是___(填标号);③中银离子的浓度为_____mol•L-1。(氯化银的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol•L-1盐酸②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液④100mL蒸馏水8、水丰富而独特的性质与其结构密切相关。
(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于_________键;依据O与H的电负性判断,属于_________共价键。
(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为_________,杂化轨道类型为_________。
(3)下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_________(填字母序号)。
a.常压下;4℃时水的密度最大。
b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃
c.水的热稳定性比硫化氢强。
(4)水是优良的溶剂,常温常压下极易溶于水,从微粒间相互作用的角度分析原因:_________(写出两条)。
(5)酸溶于水可形成的电子式为_________;由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同,会对微粒的空间结构产生影响,如中H-N-H的键角大于中H-O-H的键角,据此判断和的键角大小:________(填“>”或“<”)。9、向某密闭容器中充入等物质的量的气体M和N;一定条件下发生反应,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度;反应速率随时间的变化如图1、图2所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min时改变的条件是____,40min时改变的条件是____,请在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线_____。
(3)0~8min内,_______;50min后,M的转化率为_______(保留三位有效数字)。
(4)20min~30min内,反应平衡时的平衡常数K=_______。10、某有机物的结构简式如图所示:
(1)1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________H2。
(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为________。11、以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图;请你回答有关问题:
已知:阿司匹林;水杨酸和乙酸酐的相对分子量分别为:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化学反应方程式为_________________;反应类型____________;
(2)水杨酸分子之间会发生缩合反应生成聚合物,写出用除去聚合物的有关离子方程式______________________________________________;
(3)抽滤装置如图所示,仪器A的名称___________;该操作时在仪器A中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应________(选择下列正确操作的编号);再转移液体①微开水龙头;②开大水龙头;③微关水龙头;④关闭水龙头。
(4)下列有关抽滤的说法中正确的是________
A.抽滤是为了加快过滤速率;得到较大颗粒的晶体。
B.不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。
C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时;应拔掉链接支管口的橡皮管,从支管口倒出。
D.将晶体转移至布氏漏斗时;若有晶体附在烧杯内壁,应用蒸馏水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗涤沉淀时;应使洗涤剂快速通过沉淀。
(5)用冷水洗涤晶体的目的_______________________;
(6)取2.000g水杨酸、5.400g乙酸酐反应,最终得到产品1.566g。求实际产率_______;12、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。
制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。
(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。
②仪器A的名称是___。
③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。
④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是___。
⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。13、某化学小组用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:质量分数为30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
(1)小组同学设计甲;乙、丙三组实验;记录如下:
。
操作。
现象。
甲。
向装置I的锥形瓶中加入MnO2固体,向装置I的____中加入质量分数为30%的H2O2溶液;连接装置I;III,打开活塞。
装置I中产生无色气体并伴随大量白雾;装置III中有气泡冒出;溶液迅速变蓝。
乙。
向装置II中加入KMnO4固体;连接装置II;III,点燃酒精灯。
装置III中有气泡冒出;溶液不变蓝。
丙。
向装置II中加入____,向装置III中再加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;连接装置II;III,点燃酒精灯。
装置III中有气泡冒出;溶液变蓝。
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是__________。为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验中可能是I中的白雾使溶液变蓝。为了验证推测,可将装置I中产生的气体通入_________(填字母)溶液中,依据实验现象来证明白雾中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)资料显示:KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应___________________________________(写离子方程式)造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确:___________________________________。14、根据所学知识回答下列问题。
(1)0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__。
(2)已知:常温时,H2R的电离平衡常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,则0.1mol•L-1的NaHR溶液显__(填“酸”;“中”或“碱”)性。
(3)实验室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作为__,若将AlCl3溶液蒸干并灼烧至恒重;得到的物质为___(填化学式)。
(4)25℃时,将足量氯化银分别放入下列4种溶液中,充分搅拌后,银离子浓度由大到小的顺序是___(填标号);③中银离子的浓度为_____mol•L-1。(氯化银的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol•L-1盐酸②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液④100mL蒸馏水评卷人得分三、实验题(共5题,共10分)15、某兴趣小组对物质的性质进行相关探究。
(提出问题)氯化氢(HCl)气体显酸性吗?
(进行实验)该兴趣小组的同学根据二氧化碳与水反应的实验探究方法;用三朵由紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的纸质干燥小花进行如图1的三个实验:
实验现象:I和Ⅱ中小花不变色;Ⅲ中小花变红色。
(查阅资料)图2是同学们查阅的氯化氢气体溶于水的微观示意图。
(实验结论)氯化氢气体不显酸性。
(交流反思)
(1)从微观角度分析氯化氢气体不显酸性的原因是________________。
(2)小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷适当过量的稀氢氧化钠溶液;发现小花最后变成黄绿色,写出相关反应的化学方程式___________。
(3)紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显__________色;在碱性溶液中显_________色。
(4)下列实验可以用来说明氯化氢气体不显酸性的是____________。
A.测试盐酸的导电性;盐酸能导电。
B.干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中;不反应。
C.氢气与氯气反应;生成氯化氢气体。
D.干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中,能反应16、CS(NH2)2(硫脲)是一种白色晶体,139C时溶解度为9.2g·(100gH2O)-1,可用于制造药物、染料等。由H2NCN(氰氨)与Na2S溶液等作原料;在约50°C;pH10~11时制取,实验装置(夹持及加热装置已略)如下:
(1)装置B、D中盛放的试剂分别是__________、_________。
(2)装置C合适的加热方式是___________。
(3)烧瓶中Na2S与等物质的量的H2NCN反应的化学方程式为_________________________________;以合适的流速通入H2S的目的是_________________________。
(4)实验过程中需分次加入H2NCN并继续通入H2S,经多次重复直至液体中出现絮状物。设计后续操作以从装置C的反应液中分离得到硫脲晶体的实验方案:______________________[实验中必须使用的试剂:NaOH溶液]。17、为了测定含氰废水中CN-的含量,某化学小组利用如图所示装置进行实验。关闭活塞a,将100ml含氰废水与过量NaClO溶液置于装置B的圆底烧瓶中充分反应,打开活塞b,滴入稀硫酸,然后关闭活塞b。
(1)B中盛装稀硫酸的仪器的名称是_____________。
(2)装置D的作用是_________________,装置C中的实验现象为______________。
(3)待装置B中反应结束后;打开活塞a,经过A装置缓慢通入一段时间的空气。
①若测得装置C中生成59.1mg沉淀,则废水中CN-的含量为_________mg·L-1。
②若撤去装置A,直接向装置B中缓慢通入一段时间的空气,则测得含氰废水中CN-的含量__________(选填“偏大”;“偏小”、“不变”)。
(4)向B中滴入稀硫酸后会发生某个副反应而生成一种有毒的黄绿色气体单质,该副反应的离子方程式为_________________。
(5)除去废水中CN-的一种方法是在碱性条件下,用H2O2将CN-氧化生成N2,反应的离子方程式为_____________________________。18、某学习小组同学进行实验探究FeCl3溶液和Na2S溶液的反应原理。
Ⅰ.学习小组的同学通过查阅以下资料和所学知识;预测产物。
资料:Fe2S3和FeS均为黑色、不溶于水、能溶于酸的固体,Fe2S3固体常温下易转变为黄绿色;H2S为有臭鸡蛋气味的气体。0.1mol/LNa2S溶液的pH约为12.9。
Ksp近似数据:Fe(OH)3为10-39,Fe2S3为10-88,FeS为10-19。
(1)同学甲计算出0.1mol/L的FeCl3溶液的pH约为__,依据酸碱理论的相关知识预测FeCl3与Na2S可能发生水解反应;则该反应的离子方程式为___。
(2)同学乙依据难溶电解质的溶解平衡理论的相关知识预测反应主要产生Fe2S3而不是Fe(OH)3的原因为__。
(3)同学丙依据氧化还原反应理论的相关知识预测FeCl3溶液与Na2S溶液反应可生成FeS和S的混合物;则反应的离子方程式为__。
Ⅱ.学习小组进行实验;探究反应生成沉淀物的成分。
实验一:
(4)某同学设计实验证明试管①中黑色物质含有Fe2S3;该同学的实验操作为_____。
(5)另一同学将试管②中黑色沉淀过滤洗涤后溶解于稀硫酸获得淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味;判断沉淀为FeS和S的混合物,但有同学认为此判断不合理,请说明理由:__。
实验二:
(6)若试管③中沉淀溶解现象是因为溶液酸性较强将产生的少量黑色沉淀溶解;用离子方程式表示溶液酸性较强的原因:__。
(7)FeCl3溶液和Na2S溶液间可发生复分解反应也可发生氧化还原反应,且反应的产物、实验的现象与__等有关(写出一条即可)。19、已知2Mg+CO22MgO+C,某同学推测钠与CO2也能反应,为探究反应产物,利用下图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd,饱和NaHCO3溶液可以用于除去CO2中的HC1气体)
(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,制备该气体时发生反应的离子方程式是_______。
(2)请将图中各装置按顺序连接(填裝置接口字母):c接___;__接___,___接____,__接____。
(3)装置③的作用是_______。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置;当观察到________时再点燃酒精灯。此步操作的目的是_______。
(5)根据下列实验现象,推测并请写出钠与CO2反应的化学方程式。
I.实验过程中若观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,且装置①中固体成分(正盐)只有一种,向该固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。请写出钠与CO2反应的化学方程式________。评卷人得分四、有机推断题(共1题,共6分)20、G是一种治疗心血管疾病的药物;合成该药物的一种路线如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)写出①的反应类型_______。
(2)反应②所需的试剂和条件_______。
(3)B中含氧官能团的检验方法_______。
(4)写出E的结构简式_______。
(5)写出F→G的化学方程式_______。
(6)写出满足下列条件,C的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含苯环;④含有5个化学环境不同的H原子。
(7)设计一条以乙烯和乙醛为原料(其它无机试剂任选)制备聚2-丁烯()的合成路线_______。(合成路线常用的表达方式为:AB目标产物)评卷人得分五、计算题(共3题,共27分)21、(1)若t=25℃时,Kw=___________,若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,则100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃时,0.1L0.1mol•L-1的Na2A溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因为___________。
(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)之比为___________。
(5)相同物质的量浓度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三种溶液,pH值从大到小的顺序为___________(用数字标号填空,下同);相同温度下,NH浓度相等的上述三种溶液,物质的量浓度从大到小的顺序为___________。
(6)含有Cr2O的废水毒性较大。某工厂酸性废水中含5.0×10-3mol•L-1的Cr2O可先向废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O);搅拌后撒入生石灰处理。
①写出加入绿矾的离子方程式___________。
②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol•L-1,则残留的Cr3+的浓度_______________mol•L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。22、制备氮化镁的装置示意图:
回答下列问题:
(1)填写下列仪器名称:的名称是_________。
(2)写出中和反应制备氮气的离子反应方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置对调并说明理由_________。
(4)写出中发生反应的化学方程式___________。
(5)请用化学方法检验产物中是否含有未反应的镁,写出实验操作、现象、结论_________。23、某研究性学习小组类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:
(1)若用下图装置制备CO2,则发生装置中反应的离子方程式为_________。
(2)将制得的CO2净化、干燥后由a口缓缓通入下图装置,待装置中的空气排净后点燃酒精灯,观察到玻璃直管中的钠燃烧,火焰为黄色。待冷却后,管壁附有黑色颗粒和白色物质。
①能说明装置中空气已经排净的现象是_________。
②若未排尽空气就开始加热,则可能发生的化学反应方程式主要为_________。
(3)若钠着火,可以选用的灭火物质是_________。
A.水B.泡沫灭火剂C.干沙土D.二氧化碳。
(4)该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设:
Ⅰ.白色物质可能是Na2O;Ⅱ.白色物质可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物质还可能是_________。
(5)为确定该白色物质的成分,该小组进行了如下实验:。实验步骤实验现象①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加过量的CaCl2溶液出现白色沉淀②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无明显现象
①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,___成立(填序号)。
②由实验得出:钠在CO2中燃烧的化学方程式为_____;每生成1mol氧化产物,转移的电子数为____。
(6)在实验(2)中还可能产生另一种尾气,该气体为________;处理该尾气的方法为_____。评卷人得分六、结构与性质(共4题,共16分)24、硼是第ⅢA族中唯一的非金属元素;可以形成众多的化合物。回答下列问题:
(1)基态硼原子的电子排布式为_______,占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位键,提供孤电子对的原子是_______(填元素符号);与互为等电子体的分子_______(任写一种满足条件的分子式)。
③氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作实际上它的结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成其结构如图1所示,它的阴离子可形成链状结构,阴离子中B原子的杂化轨道类型为_______,该晶体中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.离子键B.共价键C.氢键D.金属键。
(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂;其晶胞结构如图2所示:
①的配位数是_______。
②已知硼氢化钠晶体的密度为代表阿伏伽德罗常数的值,则与之间的最近距离为_______nm(用含的代数式表示)。
③若硼氢化钠晶胞上下底心处的被取代,得到晶体的化学式为_______。25、NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点,NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化剂。
①基态Fe原子的电子排布式为___________。
②实际生产中采用铁的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:
i.两种晶胞所含铁原子个数比为___________。
ii.图1晶胞的棱长为apm(1pm=1×10-10cm),则其密度ρ=___________g·cm-3。
③我国科学家开发出Fe—LiH等双中心催化剂,在合成NH3中显示出高催化活性。第一电离能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1体积水可溶解1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。
②反应时,向饱和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3。空间结构为________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。元素HBN电负性2.12.03.0
①NH3的中心原子的杂化轨道类型为___________。
②NH3BH3存在配位键,提供空轨道的是___________。
③比较熔点:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。26、硼是第ⅢA族中唯一的非金属元素;可以形成众多的化合物。回答下列问题:
(1)基态硼原子的电子排布式为_______,占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位键,提供孤电子对的原子是_______(填元素符号);与互为等电子体的分子_______(任写一种满足条件的分子式)。
③氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作实际上它的结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成其结构如图1所示,它的阴离子可形成链状结构,阴离子中B原子的杂化轨道类型为_______,该晶体中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.离子键B.共价键C.氢键D.金属键。
(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂;其晶胞结构如图2所示:
①的配位数是_______。
②已知硼氢化钠晶体的密度为代表阿伏伽德罗常数的值,则与之间的最近距离为_______nm(用含的代数式表示)。
③若硼氢化钠晶胞上下底心处的被取代,得到晶体的化学式为_______。27、开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。请回答:
①H3BNH3中是否存在配位键_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_______,CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为_______。
②与(HB=NH)3互为等电子体的分子为_______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氢化物,其物理性质与烷烃相似,故称之为硼烷。工业上可采用LiAlH4和BCl3在一定条件下制备乙硼烷B2H6,该反应的化学方程式为_______。
④在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式。图a为一种无限长链状结构的多硼酸根,其化学式为_______,图b为硼砂晶体中阴离子,其中硼原子采取的杂化方式为_______。
(2)一种铜合金具有储氢功能。
①Cu2+的价层电子排布式为_______。
②铜及其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应,其原因是_______。
③铜的单质中按ABCABC⋯方式堆积,设铜原子半径为apm,则该晶体的密度为_______g/cm3(阿伏伽德罗常数值为NA)参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A.在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),则反应产生D物质的物质的量为n(D)=0.1mol/(L·min)×5min×0.4L=0.2mol,根据物质反应转化关系可知:每反应产生2molD,同时会消耗3molA和1molB,则反应产生0.2mol的D,消耗A是0.3mol,消耗B是0.1mol,因此5min后,反应混合物总物质的量n(总)=(0.6-0.3)mol+(0.5-0.1)mol+0.2mol+0.2mol=1.1mol;A错误;
B.根据选项A分析可知在5min内消耗B的物质的量是0.1mol,则B的转化率为:×100%=20%;B正确;
C.根据选项A分析可知在5min内消耗A的物质的量是0.3mol,则用A表示的平均反应速率v(A)==0.15mol/(L•min);C错误;
D.由以上分析可知:在5min内产生C;D的物质的量相等;则C、D的化学计量数相等,故a=2,D错误;
故合理选项是B。2、A【分析】分析:启普发生器适用于固液混合状态且不需加热而制取的气体的反应,且固体必须是块状的,据此结合气体的制取原理进行判断。
详解:实验室用亚硫酸钠和硫酸制取SO2,硫酸钠是粉末状固体,所以不能用启普发生器制取,A正确;实验室用硫化亚铁和稀硫酸制取H2S,硫化亚铁为块状固体,硫酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,B错误;实验室用碳酸钙和稀盐酸制取CO2,碳酸钙为块状固体,盐酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,C错误;实验室用锌和稀硫酸制取H2,锌为块状固体,硫酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,D错误;正确选项A。3、D【分析】【分析】
已知苯甲酸微溶于冷水;易溶于热水;酒精,由题给流程可知,甲苯与高锰酸钾溶液共热、回流得到苯甲酸钾,过滤得到苯甲酸钾溶液;苯甲酸钾溶液经酸化、过滤得到苯甲酸固体。
【详解】
A.由分析可知;操作1为过滤,A错误;
B.由分析可知;操作2为酸化,B错误;
C.操作2酸化后得到苯甲酸;因为苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水;酒精,操作3为在低温条件下过滤,C错误;
D.题给流程制得的苯甲酸固体中含有杂质;可采用重结晶的方法可以进一步提纯苯甲酸固体,D正确;
故答案为:D。4、D【分析】【详解】
A.浓硝酸与浓硫酸混合时;如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,故浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,A正确;
B.亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体水蒸气进入装置C中;装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B正确;
C.为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解,SO2逸出;故冷水的温度控制在20℃左右,C正确;
D.98%的浓硫酸的很难电离出H+,如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更慢,D错误;5、C【分析】【详解】
A.红磷在集满N2O的集气瓶中继续燃烧,产生大量白烟,说明生成了P2O5,从而说明N2O提供氧元素;表现出氧化性,A正确;
B.铝片表面长出毛刷状白色固体,此物质为Al2O3,但疏松透气,已不是原来铝表面氧化铝的致密紧实,从而说明HgCl2能破坏铝表面氧化膜;汞能与铝形成合金,B正确;
C.向盛有Cu2O的试管中加入足量盐酸,发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,在此反应中,H+不表现出氧化性;C错误;
D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热;熔化的铝不滴落,说明反应放出的热量使铝熔化,但被外面的没有熔化的氧化铝包住,也说明氧化铝的熔点比铝高,D正确。
故选C。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.向海带灰浸出液中加入稀硫酸酸化;再加入双氧水,溶液由无色变为黄色,可初步判断海带中含有碘元素,再加入淀粉,溶液变蓝色,可确定海带中含有碘元素,故A正确;
B.先用硫酸铜溶液与过量烧碱溶液反应;得到新制的氢氧化铜悬浊液。将其与患者尿液混合,加热,若产生砖红色沉淀则说明患糖尿病,反之则不是,故B正确;
C.用pH试纸测得洁厕剂显强酸性;取少量洁厕剂滴入硝酸钡溶液中,无明显现象,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成则说明洁厕剂中含有氯离子,综上可检验洁厕剂的主要成分是盐酸,故C正确;
D.硝酸的氧化性强于过氧化氢;用硫酸酸化的过氧化氢溶液和硝酸亚铁反应时,硝酸作为氧化剂,故不能说明过氧化氢的氧化性强于铁离子,故D错误;
故答案选:D。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【详解】
(1)NaHCO3在水溶液中发生电离:NaHCO3=Na++电离产生是会发生电离作用:H++也会发生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。发生电离、水解作用都会消耗离子导致c(Na+)>c();电离产生H+使溶液显酸性;水解产生OH-,使溶液显碱性。由于其水解作用大于电离作用,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除会电离产生,还有H2O电离产生,而只有电离产生,故离子浓度:c(H+)>c(),因此该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol•L-1的NaHR溶液中,存在HR-的电离作用:HR-R2-+H+,电离产生H+使溶液显酸性,同时也存在着水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性,其平衡常数Kh=<Ka2=5.60×10-8,说明HR-的电离作用大于水解作用;因此NaHR溶液显酸性;
(3)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,导致溶液变浑浊,由于水解产生HCl,因此根据平衡移动原理,若用固体配制溶液时,将其溶解在一定量的浓盐酸中,增加了H+的浓度,就可以抑制盐的水解,然后再加水稀释,就可以得到澄清溶液;若将AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向进行直至水解完全,HCl挥发逸出,得到的固体是Al(OH)3,然后将固体灼烧至恒重,Al(OH)3分解产生Al2O3和H2O,最后得到的固体是Al2O3;
(4)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都会抑制物质的溶解,溶液中Ag+、Cl-浓度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol•L-1盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸馏水中不含Cl-、Ag+;对氯化银在水中溶解无抑制作用。
它们抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,该溶液中含有的c(Ag+)最大;则这四种液体物质中银离子浓度由大到小的顺序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则该溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸将AlCl3(s)溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释Al2O3②>④>①>③6.0×10-108、略
【分析】【详解】
(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于键;O与H的电负性不同;共用电子对偏向于O,则该共价键属于极性共价键;
(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为杂化轨道类型为sp3;
(3)a.水中存在氢键;导致冰的密度小于水的密度,且常压下,4℃时水的密度最大,a正确;
b.水分子间由于存在氢键,使分子之间的作用力增强,因而沸点比同主族的H2S高,b正确;
c.水的热稳定性比硫化氢强的原因是其中的共价键的键能更大;与氢键无关,c错误;
故选ab;
(4)极易溶于水的原因为NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力;
(5)的电子式为有1对孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力,水中键角被压缩程度更大,故和的键角大小:>【解析】(1)极性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力。
(5)>9、略
【分析】【详解】
(1)依据图1中各物质的浓度变化量可得到0-20min,M、N浓度减少量为1.5mol/L,P浓度增加量为3mol/L,则反应的化学方程式为由图1可知,40min时平衡发生了移动,而P、M、N的浓度没有改变,且改变压强和使用催化剂平衡不移动,则改变的条件是温度,30min时P、M、N浓度均减小则改变的条件为扩大容器体积,压强减小,反应速率减小,由图2可知40min时速率增大,则40min时改变的条件是升高温度,而生成物P的浓度在减小,依据勒夏特列原理可判断该反应的
(2)由(1)分析可知,30min时改变的条件是扩大容器的体积;40min时改变的条件是升高温度;在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线为
(3)8min时,M、N、P的物质的量浓度相等,设
则解得x=2,故8min时,0~8min内;
50min后;M;N、P的物质的量浓度相等,故M的转化率为33.3%;
(4)由图1可知,20min~30min内,为平衡状态,M、N的平衡浓度为1.5mol/L,P的平衡浓度为3mol/L,则反应平衡时的平衡常数K=【解析】(1)<
(2)扩大容器的体积升高温度
(3)33.3%
(4)410、略
【分析】【分析】
由结构简式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳双键,结合醇、羧酸、烯烃的性质来解答。
【详解】
(1)该有机物中的-OH、-COOH均与Na反应,金属钠过量,则有机物完全反应,1mol该有机物含有2mol羟基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2;
故答案为:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均与Na反应,-COOH与NaOH、NaHCO3反应,则1mol该物质消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,则n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案为:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶211、略
【分析】【详解】
(1)水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的条件下发生取代反应生成乙酰水杨酸,方程式为:(2)在除去聚合物并提纯阿司匹林的过程中;可以将阿司匹林与碳酸氢钠反应使羧基变为羧酸钠,且酯基不水解,这样使阿司匹林溶于水,聚合物难溶于水,将聚合物除去,再将阿司匹林的钠盐盐酸酸化可得阿司匹林,过程中涉及的离子方程式为:
.(3)该仪器的名称为布氏漏斗。布氏漏斗中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应先微开水龙头,不能大开,避免滤纸破损。故选①。(4)A.抽滤能为了加快过滤速率,但不能使沉淀的颗粒变大,故错误;B.颗粒太小的沉淀不能用抽滤的原因是颗粒太小的容易在滤纸上形成一层密实的沉淀,不容易透过,故正确;C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液,而不能从吸滤瓶支管口倒出溶液,故错误;D.将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附在烧杯内壁,应用滤液来淋洗布氏漏斗,因为滤液是饱和溶液,冲洗是不会使晶体溶解,同时又不会带入杂质,故错误;E.洗涤沉淀时,应先关小水龙头,然后蒸馏水缓缓淋洗,再打开水龙头抽滤,不能使洗涤剂快速通过沉淀,故错误。故选B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度减小,所以用冷水洗涤晶体可以除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗。(6)根据方程式分析,乙酸酐过量,用水杨酸计算阿司匹林的质量为g,实际产率为=60%。【解析】取代反应布氏漏斗①B除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗60%12、略
【分析】【详解】
(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫,反应的方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸气,可用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,且用碱石灰吸收尾气,避免污染环境,则连接顺序为a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合价为+3;
②由装置可知;仪器A的名称为恒压滴液漏斗;
③实验时应避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可应先通入二氧化硫,排净系统中的空气,防止加热时Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段时间N2;排净系统中的空气;
④洗涤连二亚硫酸钠时应与空气隔离;洗涤剂可用甲醇或乙醇,洗涤过程为:在无氧环境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次;
⑤设连二亚硫酸钠理论产率为x;根据硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
则解得x=4.35g,产率为:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒压滴液漏斗排净系统中的空气向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次13、略
【分析】【分析】
(1)甲实验:根据裝置Ⅰ不要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质;
(2)碘离子具有还原性;在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式;
(3)对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件酸性环境;酸溶液中氢离子浓度不同,装置Ⅲ中出现蓝色的速率不同;
(4)证明Ⅰ中产生的气体中含有双氧水;氧气和双氧水都具有氧化性,需要利用不同性质进行检验;
(5)该小组同学取20mL久置的KI溶液;向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,可能是生成的碘单质在碱溶液中发生反应生成碘化钾;碘酸钾,验证是否正确是在未变蓝色的溶液中滴入稀硫酸观察是否变蓝。
【详解】
(1)甲实验:根据装置Ⅰ不需要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;连接Ⅰ;Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故答案为:分液漏斗;
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向装置Ⅱ中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝。对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境;使用不同浓度的稀硫狻作对比实验;
(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化;导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有双氧水,故A正确;
B.氧气和高锰酸钾溶液都能够氧化亚铁离子;无法证明混合气体中含有双氧水,故B错误;
C.高锰酸钾和氧气都能够氧化硫化氢;无法用硫化氢检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;
故答案为:A;
(5)KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,设计实验证明他们的猜想是否正确的实验方案为:在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液;观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。
【点睛】
在做探究性实验的题目时,根据资料,如果没有得到预期的实验结果,那么除了资料中给的化学反应,还要考虑酸性或碱性环境的影响,结合题目的上下文进行联系,综合考虑得出结论。这是解答此类题目时的难点。【解析】分液漏斗KMnO4固体O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性环境使用同体积不同浓度的稀硫酸做对比实验A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误14、略
【分析】【详解】
(1)NaHCO3在水溶液中发生电离:NaHCO3=Na++电离产生是会发生电离作用:H++也会发生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。发生电离、水解作用都会消耗离子导致c(Na+)>c();电离产生H+使溶液显酸性;水解产生OH-,使溶液显碱性。由于其水解作用大于电离作用,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除会电离产生,还有H2O电离产生,而只有电离产生,故离子浓度:c(H+)>c(),因此该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol•L-1的NaHR溶液中,存在HR-的电离作用:HR-R2-+H+,电离产生H+使溶液显酸性,同时也存在着水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性,其平衡常数Kh=<Ka2=5.60×10-8,说明HR-的电离作用大于水解作用;因此NaHR溶液显酸性;
(3)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,导致溶液变浑浊,由于水解产生HCl,因此根据平衡移动原理,若用固体配制溶液时,将其溶解在一定量的浓盐酸中,增加了H+的浓度,就可以抑制盐的水解,然后再加水稀释,就可以得到澄清溶液;若将AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向进行直至水解完全,HCl挥发逸出,得到的固体是Al(OH)3,然后将固体灼烧至恒重,Al(OH)3分解产生Al2O3和H2O,最后得到的固体是Al2O3;
(4)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都会抑制物质的溶解,溶液中Ag+、Cl-浓度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol•L-1盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸馏水中不含Cl-、Ag+;对氯化银在水中溶解无抑制作用。
它们抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,该溶液中含有的c(Ag+)最大;则这四种液体物质中银离子浓度由大到小的顺序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则该溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸将AlCl3(s)溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释Al2O3②>④>①>③6.0×10-10三、实验题(共5题,共10分)15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由于在氯化氢气体中;氯化氢以分子形式存在,没有解离出氢离子,所以氯化氢气体不显酸性。
(2)小明向实验Ⅲ中变红的小花上喷适当过量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,这说明盐酸被氢氧化钠溶液中和,所以颜色发生变化,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(3)由于Ⅲ中小花变红色;所以紫甘蓝的汁液在酸性溶液中显红色;向实验Ⅲ中变红的小花上喷适当过量的稀氢氧化钠溶液,发现小花最后变成黄绿色,这说明紫甘蓝的汁液在碱性溶液中显黄绿色。
(4)A.测试盐酸的导电性;盐酸能导电,只能说明氯化氢在溶液中能电离出阴阳离子,并不能说明氯化氢气体不显酸性,A不选;
B.干燥的碳酸钠粉末放入氯化氢气体中;不反应,说明氯化氢气体不显酸性,B选;
C.氢气与氯气反应;生成氯化氢气体,只能说明氢气能与氯气反应,不能说明氯化氢气体不显酸性,C不选;
D.干燥的碳酸钠粉末放入盐酸中;能反应,只能说明盐酸溶液显酸性,不能说明氯化氢气体不显酸性,D不选;
答案选B。【解析】在氯化氢气体中,氯化氢以分子形式存在,没有解离出氢离子,所以氯化氢气体不显酸性NaOH+HCl=NaCl+H2O红黄绿B16、略
【分析】【分析】
根据题干信息,反应需要在约50°C、pH10~11下进行,反应方程式为Na2S+H2NCN+2H2OCS(NH2)2+2NaOH,反应过程中生成了NaOH,为了保持pH的稳定,需要中和反应生成的NaOH,则需要通入H2S气体。FeS和盐酸反应生成H2S,生成的H2S中含有HCl杂质,需要除去,D用于吸收多余的H2S气体。
【详解】
(1)根据分析,装置B用于除去H2S气体中混有的HCl,需要饱和NaHS溶液;装置D用于吸收多余的H2S,防止污染空气,需要NaOH溶液或者CuSO4溶液;
(2)反应温度约为50℃;最好使用水浴加热;
(3)等物质的量的Na2S和H2NCN反应生成CS(NH2)2,根据原子守恒配平,化学方程式为Na2S+H2NCN+2H2OCS(NH2)2+2NaOH;反应过程中生成了NaOH,为了保持pH的稳定,需要中和反应生成的NaOH,则需要通入H2S气体;
(4)反应后得到硫脲的溶液,可以通过蒸发结晶的方法从溶液中得到其晶体,开始时,需要停止通入H2S气体,并加入NaOH溶液,中和掉溶于水中的H2S,也使尽可能多地生成硫脲,实验方案为:停止通H2S气体并停止加热;向烧瓶中加入少量NaOH溶液搅拌片刻,将反应液转移到蒸发皿中蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、水洗及干燥。
【点睛】
问题(3)通入H2S的目的较难回答,要抓住反应过程中有NaOH生成,而反应需要维持pH,因此需要通入H2S。【解析】饱和NaHS溶液NaOH溶液(或CuSO4溶液等)热水浴Na2S+H2NCN+2H2OCS(NH2)2+2NaOH与生成的NaOH反应再生成Na2S并稳定溶液的pH停止通H2S气体并停止加热,向烧瓶中加入少量NaOH溶液搅拌片刻,将反应液转移到蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、水洗及干燥17、略
【分析】【分析】
实验的原理是利用CN−+ClO−═CNO+Cl−;2CNO−+2H++3ClO−═N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,通过测定碱石灰的质量的变化测得二氧化碳的质量,装置A是除去通入空气中所含二氧化碳,装置B中的反应是CN−+ClO−═CNO+Cl−;2CNO−+2H++3ClO−═N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,通过装置C吸收生成的二氧化碳,根据关系式计算含氰废水处理百分率,实验中应排除空气中二氧化碳的干扰,防止对装置C实验数据的测定产生干扰,装置D的作用是排除空气中二氧化碳对实验的干扰。
(1)装置中B为分液漏斗;
(2)实验的原理是利用CN−+ClO−═CNO+Cl−;2CNO−+2H++3ClO−═N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,通过测定C装置的质量的变化测得二氧化碳的质量,根据关系式计算含氰废水处理百分率,实验中应排除空气中二氧化碳的干扰;滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色,二氧化碳通入和氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,氢氧根离子浓度减小,溶液红色会逐渐褪去;
(3)①CN−+ClO−=CNO−+Cl−、2CNO−+2H++3ClO−=N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O,结合化学方程式的反应关系计算;②若撤去装置A,直接向装置B中缓慢通入一段时间的空气,空气中二氧化碳也会和氢氧化钡溶液反应;
(4)向B中滴入稀硫酸后会发生某个副反应而生成一种有毒的气体单质为氯气,是氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成;
(5)除去废水中CN−的一种方法是在碱性条件下,用H2O2将CN−氧化生成N2;结合电子守恒;原子守恒和电荷守恒书写离子方程式。
【详解】
(1)B中盛装稀硫酸的仪器的名称是分液漏斗;故答案为:分液漏斗;
(2)实验的原理是利用CN−+ClO−═CNO+Cl−;2CNO−+2H++3ClO−═N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,通过测定碱石灰的质量的变化测得二氧化碳的质量,根据关系式计算含氰废水处理百分率,实验中应排除空气中二氧化碳的干扰,防止对装置C实验数据的测定产生干扰,装置D的作用是排除空气中二氧化碳对实验的干扰,滴有酚酞的氢氧化钡溶液呈红色,二氧化碳通入和氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,氢氧根离子浓度减小,溶液红色会逐渐褪去,故答案为:防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置;有白色沉淀生成;溶液的红色逐渐变浅(或褪去);
(3)①依据反应CN−+ClO−═CNO+Cl−;2CNO−+2H++3ClO−═N2↑+2CO2↑+3Cl−+H2O,CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O得到,装置C中生成59.1mg沉淀为BaCO3↓物质的量==3×10−4mol
CN−∼CNO−∼CO2∼BaCO3↓
11
3×10−4mol3×10−4mol
c(CN−)==0.078g/L=78g/L;故答案为:78;
②若撤去装置A,直接向装置B中缓慢通入一段时间的空气,空气中二氧化碳也会和氢氧化钡溶液反应,生成碳酸钡出的质量会增大,测定含氰废水中CN−的含量偏大;故答案为:偏大;
(4)向B中滴入稀硫酸后会发生某个副反应而生成一种有毒的气体单质为氯气,是氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成,反应的离子方程式为:Cl−+ClO−+2H+=Cl2↑+H2O,故答案为:Cl−+ClO−+2H+=Cl2↑+H2O;
(5)除去废水中CN−的一种方法是在碱性条件下,用H2O2将CN−氧化生成N2,结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒书写离子方程式为:5H2O2+2CN-=N2↑+2HCO3-+4H2O(或5H2O2+2CN-+2OH-=N2↑+2CO32-+6H2O);
故答案为:5H2O2+2CN-=N2↑+2HCO3-+4H2O(或5H2O2+2CN-+2OH-=N2↑+2CO32-+6H2O)。【解析】分液漏斗防止空气中的CO2进入装置C中有白色沉淀生成,溶液的红色逐渐变浅(或褪去)78偏大Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O5H2O2+2CN-=N2↑+2HCO3-+4H2O(或5H2O2+2CN-+2OH-=N2↑+2CO32-+6H2O)18、略
【分析】【分析】
I.(1)已知:①H2O⇌H++OH−,②Fe(OH)3(s)⇌Fe3++3OH−,由①×3−②可得:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3(s),再结合Kw和Ksp进行计算溶液的pH值;Fe3+水解使溶液显酸性,而S2−水解溶液显碱性,两者在同一溶液中相互促进水解生成Fe(OH)3和H2S;结合电荷守恒和原子守恒写出发生双水解反应的离子方程式。
(2)已知Fe(OH)3=10−39,Fe2S3=10−88;难溶物的溶解度越小越易生成。
(3)Fe3+有较强氧化性,而S2−有较强还原性,两者在同一溶液中易发生氧化还原反应生成Fe2+和S;结合电子守恒;电荷守恒和原子守恒写出发生氧化还原反应的离子方程式;
II.(4)先分离出黑色固体,再根据Fe2S3和FeS均为黑色、不溶于水、能够溶于酸的固体,Fe2S3固体常温下易转变为黄绿色判断。
(5)Fe2S3固体能溶于稀硫酸,生成H2S气体和Fe3+,而Fe3+能与S2−发生氧化还原反应生成淡黄色S沉淀。
(6)Fe3+在溶液中水解;使溶液明显显酸性。
(7)实验一表明在Na2S溶液中逐滴加入FeCl3溶液,主要发生的是复分解反应,实验二表明在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液主要发生的是氧化还原反应;由此分析即可。
【详解】
I.(1)已知:①H2O⇌H++OH−,②Fe(OH)3(s)⇌Fe3++3OH−,由①×3−②可得:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3(s),则c3(H+)÷c(Fe3+)=(Kw)3÷Ksp[Fe(OH)3],c3(H+)=(1×10−14)3÷1×10−39×0.1=10−4,c(H+)≈10−1.3mol/L,此时溶液pH=−lg10−1.3=1.3;溶液FeCl3溶液与Na2S溶液混合,发生双水解反应生成Fe(OH)3和H2S,离子反应方程式为2Fe3++6H2O+3S2−=2Fe(OH)3↓+3H2S↑;故答案为:1.3;2Fe3++6H2O+3S2−=2Fe(OH)3↓+3H2S↑。
(2)已知Ksp近似数据:Fe(OH)3=10−39,Fe2S3=10−88,可知Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3,则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀;故答案为:由溶度积数据知,Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3,则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀。
(3)Fe3+有较强氧化性,而S2−有较强还原性,依据氧化还原反应理论的相关知识预测FeCl3溶液与Na2S溶液反应可生成FeS和S的混合物,则发生反应的离子方程式为2Fe3++3S2−=2FeS↓+S↓;故答案为:2Fe3++3S2−=2FeS↓+S↓。
II.(4)为证明试管①中黑色物质含有Fe2S3,可经过过滤、洗涤,将滤渣放置一段时间,看是否全部或部分变为黄绿色,若为黄绿色,则固体为Fe2S3;故答案为:过滤;洗涤;将滤渣放置一段时间,看是否全部或部分变为黄绿色。
(5)将试管②中黑色沉淀过滤洗涤后溶解于稀硫酸获得淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味,因Fe2S3也溶于稀硫酸,溶解后所得Fe3+和S2−,发生反应2H++S2−=H2S↑,2Fe3++S2−=2Fe2++S↓,也会产生预淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味的现象,则无法判断沉淀为FeS和S的混合物;故答案为:Fe2S3也溶于稀硫酸,溶解后所得Fe3+和S2−,发生反应2H++S2−=H2S↑,2Fe3++S2−=2Fe2++S↓;也会产生预期现象。
(6)试管③为在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,最初发生复分解反应生成了黑色沉淀为Fe2S3,因过量的Fe3+在溶液中水解,使溶液明显显酸性,则振荡过程中Fe2S3沉淀被酸性溶液溶解并有臭鸡蛋气味的H2S气体生成,其中发生水解反应的离子方程式为Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3;故答案为:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3。
(7)实验一表明在Na2S溶液中逐滴加入FeCl3溶液,主要发生的是复分解反应,实验二表明在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液主要发生的是氧化还原反应,由此可知FeCl3溶液和Na2S溶液间可发生复分解反应也可发生氧化还原反应,且反应的产物、实验的现象与试剂的滴加顺序和多少(试剂的相对用量)、反应体系的酸碱性等有关;故答案为:试剂的滴加顺序和多少(试剂的相对用量)、反应体系的酸碱性。【解析】1.32Fe3++6H2O+3S2−=2Fe(OH)3↓+3H2S↑由溶度积数据知,Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3,则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀2Fe3++3S2−=2FeS↓+S↓过滤、洗涤,将滤渣放置一段时间,看是否全部或部分变为黄绿色Fe2S3也溶于稀硫酸,溶解后所得Fe3+和S2−,发生反应2H++S2−=H2S↑,2Fe3++S2−=2Fe2++S↓,也会产生预期现象Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3试剂的滴加顺序和多少(试剂的相对用量)、反应体系的酸碱性19、略
【分析】【分析】
(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应生成氯化钙、CO2和水;故可写出制备该气体时发生反应的离子方程式。
(2)先除掉二氧化碳中的HCl气体;再干燥气体,再是钠和二氧化碳反应,再是检验生成了一氧化碳气体。
(3)装置③的作用是干燥气体;除去二氧化碳中混有的水蒸气。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO
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