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文档简介
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、试场号、座位号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:B-11N-14O-16F-19Si-28P-31S-32Cl-35.5Ca-40
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要
求的,不选、多选、错选均不得分)。
1.下列属于非极性分子的是
A.CHCl3B.H2O2C.CO2D.NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.CHCl3的空间结构是四面体形,分子的正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,A不符合
题意;
B.H2O2的结构是折线形()且分子中存在过氧键,分子的正电中心和负电中心
不重合,属于极性分子,B不符合题意;
C.CO2是直线形分子,结构对称,分子的正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,C符合题意;
D.NH3的空间结构是三角锥形,分子的正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,D不符合题意;
故选C。
2.下列化学用语表示不.正.确.的是
A.CS2的电子式:B.SO3的VSEPR模型:
C.CH2O分子的分子结构模型:D.顺式聚异戊二烯结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.CS2的电子式为,A错误;
1
B.SO中S原子价层电子对数3(632)=3,VSEPR模型为,B正确;
32
C.CH2O分子的结构为平面构型,结构模型为,C正确;
D.顺式聚异戊二烯的单体为异戊二烯,相同的原子或原子团位于双键同一侧的为顺式结构,顺式聚异戊二
烯的结构简式为,D正确;
故答案为A。
3.根据元素周期律,下列说法不.正.确.的是
A.第一电离能:BeBB.碱性:Ca(OH)2Mg(OH)2
C.化合物中键的极性:H3C-Cl>H3C-BrD.化合物中离子键百分数:Na2SMgS
【答案】A
【解析】
【详解】A.Be和B属于同一周期,Be位于第ⅡA族,其基态原子电子排布为1s22s2,最外层达到全充满的
稳定状态,第一电离能较大;B位于第ⅢA族,其基态原子电子排布为1s22s22p1,2p电子易失去,第一电离
能较小,则第一电离能:Be>B,A错误;
B.同一主族从上往下,元素的金属性依次增强,即金属性:Mg<Ca,则碱性:Mg(OH)2<Ca(OH)2,B正确;
C.同一主族从上往下,元素的电负性依次减小,即电负性:Cl>Br,C-Cl的极性大于C-Br的极性,导致化
合物中键的极性:H3C-Cl>H3C-Br,C正确;
D.同一周期从左往右,元素的电负性依次增大,即电负性:Na<Mg,Na与S的电负性差值大于Mg与S的
电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,则化合物中离子键百分数:Na2S>MgS,D正确;
故选A。
4.下列化学原理和方法不.正.确.的是
A.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中少量的SO2
B.可以用FeS处理废水中的Pb2
C.可以用溴水除去苯中环己烯
D.工业酒精加生石灰再多次蒸馏制备无水乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.用饱和NaHCO3溶液除去CO2中少量的SO2,SO2与NaHCO3反应生成CO2和亚硫酸盐,而CO2不被吸
收,A正确;
B.用FeS处理废水中的Pb2+,FeS与Pb2+反应生成难溶的PbS沉淀,从而去除Pb2+,B正确;
C.用溴水除去苯中环己烯,环己烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴环己烷,但该产物可能仍溶于苯中,且
溴水引入水和溴杂质,需要进一步分离,C错误;
D.工业酒精加生石灰(CaO)再多次蒸馏制备无水乙醇,生石灰与水反应生成Ca(OH)2除去水分,蒸馏可得
无水乙醇,D正确;
故答案选C。
5.物质的性质决定用途,下列说法正确的是
A.铁可以和水反应,铁粉可用作食品包装袋中的干燥剂
B.铝粉与NaOH溶液反应生成H2,可用于疏通厨卫管道
C.NaHCO3溶液显碱性,常作烘焙糕点的膨松剂
D.SO2有氧化性,所以能漂白棉麻制品和纸浆
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下,铁粉能与空气中的O2、H2O反应,铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂,A错误;
B.铝粉与NaOH溶液反应生成氢气(2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑),产生的气体压力可疏通管
道,符合实际应用,B正确;
Δ
C.NaHCO3作烘焙膨松剂是因为受热分解或与酸反应产生CO2气体2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,
使面团膨胀,并非直接利用其溶液碱性,C错误;
D.SO2有漂白性,其漂白性体现在与有色物质化合形成无色化合物,而体现其氧化性,D错误;
故选B。
6.物质的结构决定其性质,下列说法不.正.确.的是
结构性质
A硫化过程把线型转化为网型结构可使乒乓球拍胶皮兼顾弹性和耐磨性
B金属晶体含自由电子,且可跃迁大多数金属有金属光泽,且不透明
C的体积大于熔点:
C2H5NH3NH4C2H5NH3NO3NH4NO3
D超分子具有自组装特征冠醚能加快KMnO4氧化甲苯的速率
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫化过程将线型橡胶转化为网型结构,增强了分子链之间的交联,限制了分子链之间的相对滑
动,从而提高了材料的弹性和耐磨性。A正确;
B.当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而跃迁至高能级。但是这种状态不稳
定,当电子跃迁回到低能级时,会将吸收的能量以光的形式释放出来,使得金属不透明并具有金属光泽。B
正确;
C.的体积大于,导致晶体中-与之间的距离大于其与之间的距离,静
C2H5NH3NH4NO3C2H5NH3NH4
电引力减弱,晶格能减小。表现为C2H5NH3NO3的熔点低于NH4NO3。C正确;
+
D.冠醚分子的空腔尺寸与K离子适配,二者可以通过配位作用结合。因此冠醚分子可以将KMnO4从水相
中转移到有机相中,增加活化分子碰撞几率,进而加快KMnO4氧化甲苯的速率。超分子的自组装特征源
于氢键等分子间作用力,与冠醚加快KMnO4氧化甲苯的原理无关。D错误;
故答案选D。
7.下列离子方程式不.正.确.的是
A.电石气中的气体用硫酸铜溶液洗气:2
H2SCuH2SCuS2H
B.向溶液中滴加溶液:32
Al2SO43Na2CO32AlCO3Al2CO33
C.乙酰水杨酸与过量NaOH溶液共热:-Δ-
+3OHCH3COO+2H2O+
D.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:2
HCO3CaOHCaCO3H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石气中的H2S气体用硫酸铜溶液洗气,生成硫化铜沉淀和硫酸,反应的离子方程式为:
2,A正确;
CuH2SCuS2H
B.向溶液中滴加溶液,发生相互促进的水解反应生成Al(OH)和CO反应的离子方程
Al2SO43Na2CO332,
式为:32,B错误;
2Al3CO33H2O2AlOH33CO2
C.乙酰水杨酸与过量NaOH溶液共热,乙酰水杨酸中羧基显酸性并且酯基是酚羟基与羧基形成的酯基,1mol
乙酰水杨酸消耗3molNaOH,反应的离子方程式为:
-Δ-,C正确;
+3OHCH3COO+2H2O+
D.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,反应生成碳酸钙和水,离子方程式为:
2,D正确;
HCO3CaOHCaCO3H2O
故答案选B。
8.利用下列装置进行实验,不.能.达到实验目的的是
A.用HCl标准溶液滴定
B.制备无水FeCl3
NaOH溶液
C.用稍高于室温的温度制
D.制备FeOH并较长时间观察颜色
备明矾大晶体2
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,酸式滴定管盛装HCl标准液,锥形瓶中盛放NaOH溶液,操
作符合滴定实验要求,可达到目的,A不符合题意;
B.制备无水FeCl3时,FeCl・36H2O在受热时易水解,通入干燥HCl可抑制水解,碱石灰吸收尾气,装置
能实现目的,B不符合题意;
C.用稍高于室温的温度使明矾饱和溶液缓慢冷却,可促进明矾晶体生长,该方法可制备明矾大晶体,C不
符合题意;
D.制备时,Fe电极应与电源正极相连(作阳极),且需隔绝空气(如液封);图中Fe为阴极,不
FeOH2
能达到目的,D符合题意;
故选D。
9.聚脲是一种先进的防腐、防水材料,合成方法如下,下列说法正确的是
A.R的核磁共振氢谱有2组峰B.Q中最多7原子共线
C.聚脲链间形成大量氢键,使其具有防水性D.反应1、2均有水参与加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】合成聚脲是先通过1分子的有机物R和1分子的有机物Q发生氨基和氮碳双键加成生成有机物H
(),然后有机物H再自身不断通过
氨基和氮碳双键加成生成合成聚脲。
【详解】A.有机物R()有三种氢原子,所以R的核磁共振
氢谱有3组峰,A错误;
B.Q()的结构中,苯环是平面正六边形,其对角线方向的原子共线,
-CH2-为四面体结构,最多有四个原子共线,B错误;
C.聚脲链间的-NH-和C=O可形成大量氢键,氢键的存在会增强分子间作用力,使聚脲结构更致密,从而阻
止水分子渗透,因此具有防水性,C正确;
D.反应1:R(含-C=N=O)与水反应生成Q(含-NH2),属于加成反应(H2O加成到-C=N=O上),反应2:Q(含
-NH2)与R(含-C=N=O)反应生成聚脲,是-NH2与-C=N=O的加成反应,无H2O参与,D错误;
故答案选C。
10.下列物质的制备方案正确的是
选项目标产物制备方案
ASO2实验室用亚硫酸盐和稀硫酸共热
BTiO2TiCl4加入大量水并加热
CCuS铜和硫粉在加热条件下反应
D溴苯将铁屑、浓溴水、苯混合
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫,而不是稀硫酸,反应为
,A错误;
Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O
B.TiCl4加入大量水并加热可发生水解生成水合二氧化钛(如TiO2·nH2O),加热脱水得到纯净的TiO2,B
正确;
C.铜和硫粉在加热条件下反应主要生成硫化亚铜(Cu2S),而非硫化铜(CuS),C错误;
D.苯与溴水不反应,溴苯的制备应利用苯、液溴和铁屑,D错误;
故答案选B。
11.反应的历程如图实线所示,方程式为S(g)IM(g)、M(g)IIIT(g)的反应历程
S(g)T(g)IIIV
如图虚线所示。下列说法不.正.确.的是
A.T(g)S(g)可自发进行,反应S0
B.反应速率v消耗(S)v消耗(M)时,S(g)Tg达到平衡状态
C.升高温度,步骤Ⅳ对平衡的影响大于步骤Ⅰ
p平(T)
D.相同恒容密闭装置,降低温度,实线历程和虚线历程的均增大
p平(S)
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知反应T(g)S(g)的ΔH0。根据ΔGΔHTΔS,该吸热反应若能在高温下自
发进行,则需ΔS0。题干表述“可自发进行”即暗示了ΔS0,A正确;
B.达到平衡时,正、逆反应速率应满足“速率之比等于化学计量数之比”,v消耗(S)v消耗(M)中,v消耗(S)、
v消耗(M)是反应历程中第一步正逆反应速率,二者相等只能说明第一步反应达到平衡,不能说明
S(g)T(g)达到平衡,B错误;
C.步骤Ⅳ是M(g)IIIT(g)的逆反应,此反应活化能大于步骤I,故升高温度,步骤Ⅳ对平衡的影响大
IV
于步骤Ⅰ,C正确;
D.总反应S(g)T(g)为放热反应,平衡状态与反应历程无关。降低温度,平衡向正反应方向移动,产
p平(T)
物T(g)的物质的量分数增大,反应物S的物质的量分数减小,故比值均增大,D正确;
p平(S)
故答案选B。
12.全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极,下列说法不.正.确.的是
A.隔膜应该为阴离子交换膜B.b极电解材料应该为石墨电极
C.充电时,隔膜两侧溶液Fe2+浓度均增加D.充电时,a与外接电源的负极相连
【答案】C
【解析】
【分析】全铁液流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+,a极发生Fe-2e-=Fe2+,为负载铁的石墨电极作负极,b极发生
Fe3++e-=Fe2+,发生还原反应,b为石墨电极,作正极。
【详解】A.放电时,为平衡电荷,阴离子从b极区(正极)移向a极区(负极),故隔膜为阴离子交换膜,
该膜也能阻止b极区的Fe3与a极的Fe直接反应,A正确;
B.b极为装置正极,发生Fe3eFe2反应,电极仅起导电作用,故应为惰性的石墨电极,B正确;
C.充电时,a接电源负极,为阴极,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,b接电源正极,为阳极,发生的电极反应
式为:Fe2+-e-=Fe3+,两极的Fe2+均减少,C错误;
D.放电时,a极负载铁的石墨电极作负极,则充电时,a与外接电源的负极相连,D正确;
故选C。
13.研究笼形包合物结构和性质具有重要意义,化学式为(代表苯)的笼
Ni(CN)x·ZnNH3y·2C6H6C6H6
形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出,晶胞中N原子均参与形成配位键)。下列说法不.正.确.的是
A.该晶体属于为混合晶体
B.x:y=2:1
C.当用吡啶代替苯时,会得到相似的笼形包合物
D.若对该笼形包合物进行加热,首先脱离晶胞的组分是NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体中既有离子,存在离子键,又有分子,存在范德华力,属于混合晶体,A正确;
-112+12+1
B.一个晶胞中含有CN个数为84,NH3个数为84,Ni个数为21,Zn个数为81,
2428
则该晶胞化学式为,x:y=2:1,B正确;
Ni(CN)4·ZnNH32·2C6H6
C.吡啶中含有与苯类似的大π键,其代替苯时,会得到相似的笼形包合物,C正确;
D.苯分子以分子间作用力结合,作用力比配位键弱,故加热时首先脱离晶胞的组分是苯,D错误;
故答案选D。
14.FriedelCrafts反应机理如下:
已知:酰基为吸电子基团,会降低该反应苯环的反应活性,通常不生成多元取代物;下面说法不.正.确.的是
A.CH3CH2COCl比CH3COCl更容易进行该反应
B.和的中心原子杂化方式分别是sp和sp3
C.与发生上述反应的速率:氯苯<苯<甲苯
D.催化剂AlCl3还可用FeCl3或NCl3替代
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3CH2COCl和CH3COCl均生成酰基正离子,CH3CH2-的给电子效应(超共轭)比CH3-
强,使酰基正离子更稳定,因此CH3CH2COCl更易反应,A正确;
B.酰基正离子()的中心C为sp杂化(双键+正电荷,线性结构);中Al连有4个σ键,
R-CO+AlCl4
为sp3杂化,B正确;
C.苯环的反应活性:甲苯(甲基给电子,活化苯环)>苯>氯苯(氯吸电子,钝化苯环),因此反应速率符
合“氯苯<苯<甲苯”,C正确;
D.AlCl3是路易斯酸催化剂,FeCl3可替代(也是路易斯酸),但NCl3中N的电负性大,难以提供空轨道
作为路易斯酸,不能替代AlCl3,D错误;
故答案选D。
15.现在有1L1molL1HA溶液和1L1molL1NaA溶液的混合溶液其pH4.7,已知
12.814.8
KspPbA210,KspPb(OH)210。下列说法正确的是
A.溶液中微粒浓度大小:cNac(HA)cAcHcOH
B.向溶液中加入2L0.5molL1的NaOH,溶液pH9.3
C.向溶液中加入,若使完全沉淀,调控pH不能超过8
Pb(OH)2A
1KPbA
D.向混合溶液中加入的PbNO溶液后,23sp2
1L0.5molL32cPb
4
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中存在电荷守恒c(H+)c(Na+)c(OH-)c(A-)。根据题干,溶液pH=4.7呈酸性,则
有c(H+)c(OH-),将该结果代入上式可得c(Na+)c(A-)。A错误;
B.原溶液有c(H+)c(Na+)c(OH-)c(A-),其中c(Na+)0.5molL1,
K1014
c(H+)10pH104.7molL1,c(OH-)W=109.3molL1。代入可得
c(H+)104.7
cA-cH+cNa+cOH-0.5104.7109.3molL1。代入
c(HA)c(A-)2c(Na+)1molL1可得cHA1cA-0.5104.7109.3molL1。则
c(H+)c(A-)
K(HA)104.7。向原混合溶液中加入2L0.5molL1NaOH溶液,HA会被完全中和,
ac(HA)
此时的溶液成为0.5molL1NaA溶液。根据物料守恒,则有c(HA)c(A-)c(Na+)0.5molL1。根
据电荷守恒,则有c(H+)c(Na+)c(OH-)c(A-)。假设pH9.3成立,则
K1014
c(H+)10pH109.3molL1,c(OH-)W=104.7molL1,则
c(H+)109.3
cA-cH+cNa+cOH-0.5109.3104.7molL1,
cHAcNa+cA-104.7109.3molL1。根据此结果计算
c(H+)c(A-)
K'(HA)0.5104.6K(HA)。则假设前提“混合溶液的pH9.3”不成立。B错误;
ac(HA)a
C.若要-完全沉淀,则51。根据已知条件,2212.8,
AcA10molLKspPbA2c(Pb)c(A)10
12.812.8
1010
则-完全沉淀时,要满足c(Pb2+)102.8molL1。同时,KPb(OH)1014.8,
Ac2(A)(105)2sp2
14.814
K[Pb(OH)]10K10
c(OH-)sp2106molL1。则c(H+)W108molL1,
c(Pb2)102.8c(OH-)106
pH=lg[c(H)]lg(108)8。C正确;
D.在混合溶液中有电荷守恒++2--。假设
c(H)c(Na)2c(Pb)c(A)c(OH)c(NO3)
22
2KspPbA2KPbAcPbcA
cPb3成立,则有cPb23sp23,化简可得
444
2c(A)。将该结果代入电荷守恒式化简可得++--。根据已知条
c(Pb)c(H)c(Na)c(OH)c(NO3)
2
件,原溶液呈酸性,2+水解也会产生+,故向其中加入溶液不会影响整体酸碱性。混合后的
PbHPb(NO3)2
溶液仍呈酸性,应有+-。将结果代入电荷守恒化简式则有+-。但根据已知条
c(H)c(OH)c(Na)c(NO3)
件计算可得+-1,根据假设得出的结论与此结果矛盾。则假设前提
c(Na)c(NO3)0.33molL
KPbA
cPb23sp2不成立。D错误;
4
故答案选C。
16.CaO2·8H2O可以用作鱼苗运输中的供氧剂等。制备CaO2·8H2O的实验方法之一如图。
关于上述实验,下列说法不正确的是
A.样品可以加入一定量稀硫酸溶解,用KMnO4标准溶液滴定进行含量测定
B.步骤①充分反应尚存有少量固体,煮沸前溶液一定仍呈酸性
C.步骤②中双氧水体现出一定的酸性
D.晶体中的主要杂质可以用冷水洗涤
【答案】A
【解析】
【分析】步骤①:纯CaCO与稀盐酸发生反应,CaCl在滤液中。
3CaCO32HClCaCl2H2OCO22
冰浴
步骤②:CaCl与氨水、双氧水发生反应。
2CaCl2H2O22NH3H2O6H2OCaO28H2O2NH4Cl
最后,过滤得到CaO2·8H2O白色晶体。
【详解】A.CaO2·8H2O样品不能用稀硫酸来溶解,因为生成的微溶物CaSO4会覆盖在固体表面,阻止反应进
一步进行,A错误;
B.步骤①充分反应尚存有少量固体,说明稀盐酸不足,CaCO3稍过量,故煮沸前溶液是溶解有CO2杂质的CaCl2
溶液,一定呈酸性(单纯的CaCl2溶液呈中性;煮沸正是为了除去CO2),B正确;
C.步骤②中CaCl和HO发生复分解反应,2作为酸根离子被交换,HO体现出一定的酸性,C正确;
222O222
D.晶体中的主要杂质是NH4Cl,可溶于水,使用冷水洗涤还能避免CaO2·8H2O受热失去结晶水或分解,D正
确;
故选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4个小题,共52分)。
17.硼及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答:
(1)下列说法正确的是_______。
A.基态B原子价电子中不同自旋电子数之比是1:2
B.Ga的核外电子排布式为[Ar]4s24p1
C.AlCl3易以二聚体形式存在,是因为形成了配位键
D.3种分子的沸点高低顺序CH3CH3>B2H6>NH3
(2)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,B的杂化类型为_____,若晶胞中含有银的配离子,则该物质
的化学式可表示为______。
(3)①三卤化硼用于各种工业催化剂,水解反应迅速甚至剧烈产生白色难溶物。经过如下反应键
BF3B—F
键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因_______。
②中国是第一个被发现有锰方硼石矿体的国家(主要成分Mn3B7O13Cl),常与白云石、黄铁矿等矿石共生。
(i)主要成分与稀盐酸反应有乳白色浑浊产生,写出所发生反应的离子方程式_______。
(ii)设计实验证明矿石中含有黄铁矿_______。
(4)H3NBH3(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
①氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为
_______。
②氨硼烷水解释氢。催化剂作用下,1mol氨硼烷最多高效释放3molH2,并生成一种盐,写出所发生反
应的化学方程式_______。
3
【答案】(1)AC(2)①.sp②.BAg(CN)4
(3)①.杂化方式由2转化为3,s成分越少,键能越小,键长越长;由于存在大π键,键
spspBF3
长更短②.+2+-③.取少量矿石样品于试管中,加
Mn3B7O13Cl+5H+8H2O=3Mn+7H3BO3+Cl
入适量稀盐酸溶解,再滴加少量铁氰化钾,若产生蓝色沉淀,则说明含有黄铁矿
催化剂
(4)①.()②.
BNH4H2B=NH2/BNH4nBH3NH3+4H2O3H2+NH4B(OH)4
催化剂
或
3BH3NH3+6H2ONH43B3O6+9H2
【解析】
【小问1详解】
A.基态B原子的价电子轨道表示式为,不同自旋电子数之比为1:2,A正确;
B.Ga是31号元素,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,B错误;
C.AlCl3二聚体分子中具有空轨道的铝离子与具有孤电子对的氯离子形成配位键,C正确;
的
D.NH3存在分子间氢键,沸点最高,C2H6相对分子质量比B2H6大,范德华力较强,沸点较高,故沸
点高低顺序为NH3>C2H6>B2H6,D错误;
故选AC;
【小问2详解】
由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B
1
原子的价层电子对数为4,为3杂化;B位于顶点,其个数为81,Ag、C、N位于体心,个数分别
sp8
为1、4、4,晶胞中含有银的配离子,故该物质的化学式可表示为BAg(CN)4;
【小问3详解】
①杂化方式由2转化为3,s成分越少,键能越小,键长越长;由于存在大π键,键长更短;
spspBF3
②(i)Mn3B7O13Cl与稀盐酸反应生成的乳白色浑浊为H3BO3,根据元素守恒和电荷守恒,反应的离子方
程式为+2+-;
Mn3B7O13Cl+5H+8H2O=3Mn+7H3BO3+Cl
2+
(ii)黄铁矿主要成分为FeS2,检验矿石中的Fe即可,实验操作为取少量矿石样品于试管中,加入适量稀
盐酸溶解,再滴加少量铁氰化钾,若产生蓝色沉淀,则说明含有黄铁矿;
【小问4详解】
①H3NBH3的相对分子质量为31,110℃时固体残留率为93.55%,
,因此A为或或;
MA=MNH3BH3×93.55%=31×93.55%=29g/molBNH4H2B=NH2BNH4n
②氨硼烷水解释氢时,1mol氨硼烷最多高效释放3molH2,并生成一种盐,反应的化学方程式为
催化剂催化剂
或。
BH3NH3+4H2O3H2+NH4B(OH)43BH3NH3+6H2ONH43B3O6+9H2
18.汽车尾气中含有NO气体,是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。
相关反应如下:
Ⅰ.1;
N2(g)O2(g)2NO(g)H1180kJmol
Ⅱ.NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)H2;
Ⅲ.用CO还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染:2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g)H3。
(1)已知:①碳的标准燃烧热为1;②1,则
394kJmol2C(s)O2(g)2CO(g)H4220kJmol
1
ΔH3=_______kJmol。
(2)恒温条件下,将等物质的量的N2与O2混合气体通入恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,平衡后经下列操作,
容器中NO的体积分数增大的是_______。
A.保持恒容通入O2B.升高温度C.分离出NOD.改用更高效的催化剂
(3)将2molN2、2molO2与2molO3混合气体通入p100kPa的恒压密闭容器中发生反应Ⅰ、Ⅱ,
平衡后NO2物质的量为1mol(不考虑O2与O3之间的相互转化)。已知反应Ⅰ的压强平衡常数
KpⅠ0.5(用各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数用Kp表示)试计
算:反应Ⅱ的压强平衡常数KpⅡ_______。
=22
(4)反应2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g)的正、逆反应速率分别可表示为v正k正c(CO)c(NO)、
2
v逆k逆cN2cCO2,k正、k逆分别表示正、逆反应速率常数,只与温度有关。下图所示的甲、乙、
丙、丁四条直线中,表示lgk逆随温度T变化的直线是_______。(写出判断依据)
(5)为探究不同温度下催化剂X、Y的催化效果,将固定比例的NO、CO混合气体以一定流速通过装有催化
剂X的排气管,相同时间内测量尾气中NO的含量,得到脱氮率随温度变化如图所示。经试验发现催化剂Y
在600~1000℃范围都保持优于X在600℃时的催化效率,请在图中画出使用催化剂Y,相同时间内600~1000℃
范围的脱氮率曲线_______。(已知图中BC段为平衡状态,且平衡脱氮率的表达式为
mnT2104(100℃T1000℃,m、n为常数)。
(6)某实验小组利用微生物设计出处理酸性废水的工艺如下图所示。废水中含有高浓度有机物和
CH2On
离子,处理废水的同时除了获得电能还能淡化咸水。请写出负极的电极反应方程式:_______。
NO3
【答案】(1)748kJ·mol1(2)B
(3)2(4)甲,温度升高,正逆反应速率都加快,lgk正、lgk逆均增大,但放热反应,lgk逆随温度
T升高而增大的幅度相对较大
(5)(6)
CH2On4nenH2OnCO24nH
【解析】
【小问1详解】
-1
已知:①碳的标准燃烧热:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJmol;
②1,由盖斯定律可知,目标反应Ⅲ=①×2-②-反应Ⅰ,
2C(s)O2(g)2CO(g)H4220kJmol
-1-1
因此:ΔH32(-394)-(-220)-180kJmol=-748kJmol,故答案为:-748;
【小问2详解】
反应Ⅰ:1,该反应为正反应吸热、气体分子数不变的
N2(g)O2(g)2NO(g)H1180kJmol
反应;
A.通入O2,平衡正向移动,但O2是反应物,NO体积分数减小;
B.升高温度,吸热反应平衡正向移动,NO体积分数增大;
C.分离出NO,平衡正向移动,但NO被移出,体积分数减小;
D.催化剂不影响平衡,NO体积分数不变;
故答案选B;
【小问3详解】
反应Ⅱ:NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g),平衡时n(NO2)=1mol,由反应Ⅱ的计量比,消耗NO、
N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始(mol)220
O各1mol,生成O1mol,列三段式得:;
32转化(mol)xx2x
平衡(mol)2-x2-x2x
NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)
起始(mol)2x202-x
,则n(N)=2-xmol,
转化(mol)11112
平衡(mol)2x-1111+2-x
n(O2)=2-x+1mol,n(NO)=2x-1mol,n(O3)1mol,n(NO2)=1mol,n总=6mol,
2
2x1
21002
pNO62x1
由反应Ⅰ的K0.5,解得x=1,
p1pNpO2x3x2x3x
22100100
66
131
100100
p(NO)p(O)6631
则K222,故答案为:2;
p2p(NO)p(O)211121
3100100
66
【小问4详解】
反应Ⅲ:2CO(g)2NO(g)2CO2(g)N2(g)H30。平衡时v正v逆,即
2
k正c(N2)c(CO2)
22K,该反应为放热反应,温度升高,平衡常数K减小,即lgKlgk正lgk逆减
k逆c(CO)c(NO)
小。同时,温度升高,正、逆反应速率常数均增大,故lgk逆随温度变化的斜率应大于lgk正,对应图中斜
率较大的直线甲,故答案为:甲,温度升高,正逆反应速率都加快,lgk正、lgk逆均增大,但放热反应,lgk逆
随温度T升高而增大的幅度相对较大;
【小问5详解】
催化剂Y在6001000°C的脱氮率都优于X在600°C时的脱氮率(60%),且BC段是平衡状态(脱氮率
随T升高而减小),故曲线需满足:600°C时脱氮率60%,800°C时53%;当T=600°C时,脱氮率为
60%,代入表达式:60%=m-n600210-460%=m-36n①;当T=800°C时,脱氮率为53%,代入表达
式:53%=m-n800210-453%=m-64n②;联立①②,解方程组:用①-②得:n=2.5×103;将
n=2.5×103代入①得:m=0.69。则T=1000°C时,脱氮率0.692.51031000210444%,因
此图像为:;
【小问6详解】
负极发生氧化反应,有机物失电子生成,酸性环境下用+、配平:
(CH2O)nCO2HH2O
。
CH2On4nenH2OnCO24nH
19.硫酸四氨合铜晶体·呈深蓝色,是一种高效广谱杀菌剂。实验室以腐蚀印刷电路
CuNH34SO4H2O
后的“烂板液”为原料进行制备,操作步骤如下:
步骤Ⅰ:将废铁片放入80mL烂板液中,充分反应后,得到的铜粉用自来水洗干净,小火炒干。
步骤Ⅱ:称取3g铜粉,大火灼烧,反应完成后放置冷却。
(1)步骤Ⅱ使用的主要仪器除酒精灯外还有_______。
(2)步骤Ⅲ必须控制pH4,pH不能过高也不能过低的原因是_______。
(3)下列说法正确的_______。
A.步骤Ⅰ可以改用铁粉,或加热至略沸的方法加快反应速率
B.步骤Ⅴ两次加入液体,都需要使用玻璃棒进行搅拌
C.未采用步骤Ⅴ的方法制备硫酸四氨合铜晶体,是因为会产生碱式硫酸铜等杂质
2
D.中的两个NH被两个取代,能得到两种不同结构的产物
CuNH343Cl
(4)步骤Ⅴ蓝色溶液中加入浓氨水先产生沉淀后得到深蓝色溶液。某实验小组做了补充实验:取少量深蓝
色溶液,插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面
出现红色物质。下列说法不.正.确.的是_______。
A.加入浓氨水产生的沉淀是
CuNH34(OH)2
22
B.两份溶液中:c深蓝色Cuc蓝色Cu
C.深蓝色溶液插入铁钉无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
2
D.加稀盐酸后,产生气体、析出红色物质的反应为2
CuNH34FeCuFe4NH3
(5)操作Ⅴ过滤后得到的蓝色沉淀用95%的乙醇和浓氨水的混合溶液进行洗涤效果好,选择该洗涤剂的原
因是_______。
(6)晶体氨含量的测定。g中加入V1mLc1mol/LHCl溶液,将mg样品配成的溶液由d注入e,随后注入
氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。加热b,使水蒸气进入e。30分钟后停止加热。
在装置g中加2滴指示剂,用c2mol/LNaOH溶液进行滴定。平行测定三次,平均消耗标准NaOH溶液体
积V2mL。下列说法不.正.确.的是_______。
A.e采用中空双层玻璃瓶主要起到保温作用
B.指示剂可选用酚酞,终点现象是无色变粉红色
17cVcV103
C.氨含量的表达式可表示为1122100%
m
D.d中保留的少量水未与g中溶液合并,会导致测定结果偏低
【答案】(1)坩埚(2)pH值过低,Fe3沉淀不完全,除杂不充分,影响纯度;pH值不能过高,易生
成Cu(OH)2沉淀,影响产量(3)C
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