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第三单元 金属及其化合物
第1讲 钠及其重要化合物
1.下列各组物质相互混合反应后,既有气体生成,最终又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入到溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量投入过量溶液中
④投入到溶液中
A.只有①④ B.只有③
C.只有②③ D.只有①②③
【解析】 ①中发生反应:===↑、===;②中发生反应: ===;③中发生反应: ===;④中发生反应: ===↑、===。既有气体生成,最终又有沉淀生成的是①④。
【答案】 A
2.下列关于说法正确的是( )
A.与反应生成与
B.投入到酚酞试液中,溶液变红
C.能与酸反应生成盐和水,所以是碱性氧化物
D.与水反应既是氧化剂,又是还原剂
【解析】 具有强氧化性,与反应生成项错误;与反应产生NaOH使酚酞试液变红,但过量具有强氧化性,过量的又会使红色褪去,B项错误;碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物,而与酸反应除生成盐和水外,还放出氧气,故不是碱性氧化物,C项错误;与水反应属于歧化反应既是氧化剂,又是还原剂,D项正确。
【答案】 D
3. (2012安徽省城名校高三联考)取一定量的NaOH溶液通入后,再继续向该溶液中逐滴加入0.1 的盐酸,标准状况下产生的的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,下列有关说法正确的是( )
A.原溶液中NaOH的物质的量为0.75 mol
B.通入后所得的溶液溶质成分为NaOH和
C.通入后所得的溶液中含有2. mol
D.纵坐标中a的数值为224
【解析】 由于盐酸逐滴滴入到碳酸盐中的反应为:↑;↑从图像中分析可以发现0 25 mL消耗的酸体积小于生成气体消耗的盐酸,所以通入后溶质的成分是和且根据消耗酸的体积可以判断出的物质的量为2. mol,C正确;其中纵坐标a的数值为112。
【答案】 C
4.与的混合气体5 g,在150 ℃时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的中,测得固体增重的质量为3.4 g,则原混合气体中的体积分数为( )
A.25% B.75% C.88% D.32%
【解析】 根据反应: ① ===; ② ;③ ===↑,由②+③则有: ===4NaOH④。根据反应式看出全部进入固体中,而相当于只有CO进入固体中,故相当于只有与等物质的量的氧原子没有进入固体,所以n.1 mol,
n.3的体积分数即物质的量分数为%=25%。
【答案】 A
5.(1)现有碳酸钠和碳酸氢钾两种白色固体,请设计实验方法进行鉴别(只填出方法或试剂即可,不必说明具体操作,所有表格都要填满,下同)
(2)现有含a mol 的溶液,欲使其转变成只含a mol 的溶液,可采取加入其他物质的方法,试写出所加物质的化学式及所加物质的物质的量。
【解析】 (1)根据碳酸氢钾和碳酸钠性质的不同设计实验予以鉴别,如根据其稳定性不同用加热法;根据与盐酸反应时的剧烈程度不同,采用分别与同浓度的盐酸反应来鉴别等;还可以用焰色反应、配成溶液加入氯化钙看是否有沉淀生成等鉴别。
(2)使 溶液转变成只含的溶液只要将其中的碳酸氢根离子转化成碳酸根离子即可,则可直接或间接(加入的物质生成氢氧化钠,但不能引入难以除去的离子)地加入氢氧化钠。
【答案】 (1)加热法 焰色反应 氯化钙溶液 盐酸(其他合理答案也可,答案不分顺序)。
(2)① 0.5a mol ② 0.5a mol ③Na a mol ④NaOH a mol ⑤NaH a mol(写出其中的任意四种即可,答案不分顺序)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.某化学教师为”氯气与金属钠反应”设计了如图所示装置与操作以替代相关的课本实验操作:先给钠预热,等到钠熔融成小球时,撤掉热源,通入氯气,即可见钠着火燃烧,并产生大量白烟。以下叙述错误的是( )
A.钠着火燃烧产生苍白色火焰
B.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体颗粒
C.玻璃管中部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气,以防止其污染空气
D.根据管右端棉花球的颜色可判断氯气是否被碱液完全吸收
【解析】 钠燃烧的火焰颜色为黄色,只有氢气在氯气中燃烧才产生苍白色火焰,A项错误;通入氯气,钠着火燃烧,反应为2NaCl,生成的大量白烟是氯化钠晶体颗粒,B项正确;浸有NaOH溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气,以防止其污染空气,浸有淀粉碘化钾溶液的棉花球是检验氯气是否被吸收完全,C、D项正确。
【答案】 A
2. (2012合肥八中段考)一定温度下,向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠,充分反应后恢复到原来温度。下列叙述中不合理的是( )
A.NaOH溶液浓度增大,并放出
B.溶液中NaOH的质量分数不变,有放出
C.溶液的质量减少,有放出
D.钠浮于液面上到处游动,发出嘶嘶的响声
【解析】钠和水反应生成了氢氧化钠和氢气,因为在同温度下,饱和NaOH溶液的浓度不会变化,A错误。
【答案】 A
3.国庆庆典中的焰火晚会上绚丽的焰火给世人留下了深刻的印象,美丽的焰火与高中化学中”焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.NaCl与灼烧时火焰颜色相同
【解析】 氢气在氯气中燃烧呈现苍白色火焰,A项错误;铂丝的焰色反应为无色,B项错误;观察钾及其化合物的焰色反应时需要透过蓝色的钴玻璃,其他焰色反应不需要,C项错误;焰色反应是元素特有的性质,所以D项正确。
【答案】 D
4.跟Na、、、NaOH、、六种物质都能发生反应的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 不与NaOH反应;不与反应;不与NaOH反应。
【答案】 C
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.溶液显碱性:
B.碳酸氢钠溶液中加入足量的烧碱溶液:===
C.金属钠与水反应:===↑
D.中投入:===↑
【解析】 的水解是分步进行的,以第一步为主: 项错误;C项原子不守恒; 与水反应时本身既是氧化剂又是还原剂,故生成的氧气为项错误。
【答案】 B
6.氮化钠和氢化钠与水反应的化学方程式如下:===↑, ===NaOH+↑。有关和NaH的叙述正确的是( )
A.离子半径:
B.与水反应都是氧化还原反应
C.与盐酸反应都只生成一种盐
D.加热熔化时,都只破坏离子键
【解析】 与均是10电子的离子,核内质子数越多,其离子半径越小,所以半径大小顺序为 > 错误;氮化钠与水的反应属于非氧化还原反应,B错误;根据===↑可知与盐酸可以反应产生NaCl和两种盐,C错误; 和NaH都是活泼金属形成的离子化合物,因此,加热熔化时只破坏离子键,D正确。
【答案】 D
7.(2012广东陆丰龙山中学月考)向下列物质的溶液中加入一定量的 固体,不出现浑浊现象的是( )
A.饱和溶液
B.稀溶液
C.溶液
D.溶液
【解析】 具有强氧化性,加入饱和溶液能将氧化成硫单质;加入溶液将氧化成且与水反应生成NaOH,故又会生成沉淀;加入稀溶液可生成沉淀;加入溶液中可将其氧化为但没有沉淀生成。
【答案】 C
8.(2012河北衡水一调)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是( )
A.2.0
B.1.5
C.0.08
D.0.24
【解析】 当碳酸钠与盐酸中溶质的物质的量之比大于或等于1∶1时,盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中没有气体生成;当碳酸钠与盐酸中溶质的物质的量比小于或等于1∶2时,盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中有气体生成,且生成气体的体积等于碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中产生的气体体积。综上所述,碳酸钠与盐酸中溶质的物质的量比应在1∶2 -1∶1之间,则盐酸的浓度应在1 -2 之间,故只有B项符合题意。
【答案】 B
9.将一定体积的通入V L NaOH溶液中,已知NaOH完全反应,若在反应后的溶液中加入足量石灰水,得到a g沉淀;若在反应后的溶液中加入足量溶液,得到b g沉淀,则下列说法正确的是( )
A.b可能等于a、小于a或大于a
B.若a=b,则与NaOH溶液反应生成的盐只有
C.用上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度
D.参加反应的体积为0.224a L
【解析】 加入石灰水和全部生成沉淀,而加入溶液,只有生成沉淀。据此可知b小于或等于a,A项错误;若a=b,则与NaOH溶液反应生成的盐只有项正确;参加反应的的物质的量等于a g 沉淀的物质的量,D项没有明确温度、压强等条件,故D错误;根据题中数据可求出生成的和的物质的量,进一步可求出NaOH的物质的量,C项错误。
【答案】 B
10.Al与的混合物溶于足量的水中,得到澄清溶液,同时产生气体3.5 g,在所得溶液与100 mL 7 盐酸作用过程中,先有白色沉淀生成,此后沉淀又恰好溶解,则Al与的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.11∶2 D.2∶11
【解析】 发生反应的化学方程式为:===↑===↑======。根据反应放出的气体可以列式①:32 n/2+2 n(Al)/2 =3.5 g,根据消耗HCl的量,可以列式②:2nn(Al) =0.1 .7 mol,两式联立可求得n(Al)∶n =1∶2。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(10分)有A、B两种常见化合物,其焰色反应均呈黄色,C是一种单质气体,相互转化关系如图所示(其他物质均已略去)。回答下列问题:
(1)写出A的电子式 。
(2)①加热B产生D的化学方程式 。
②B加稀硫酸产生D的离子方程式 。
(3)请用化学方程式表示A在潜水艇中的一种重要用途 。
(4)A、B在密闭装置中加热,充分反应后,若只得到一种固体化合物E。
①E的化学式为 。
②若只加入0.5a mol某一纯净物可将只含a mol B的溶液转变成只含a mol E的溶液,则该纯净物化学式为 或 。
【解析】 通读该题可知,A为为气体C为为为。
将含a mol 的溶液转变成只含a mol 的溶液,加入的0.5a mol纯净物应该是或。
【答案】
(2)①↑
②===↑
===
(4)① ②
12.(12分)(2012河北衡水中学一调)小苏打试样中含有碳酸钠晶体为测定试样中小苏打的质量分数w实验小组同学设计了如下装置进行实验。
实验过程:
Ⅰ.按图组装仪器,检查装置的气密性;
Ⅱ.将试样m放入硬质玻璃管中,装置B、C、D中药品如图,已知加药品后装置B的质量为m g、装置C的质量为m g;
Ⅲ.关闭活塞a,点燃酒精灯加热试样,直到B装置中无气泡冒出后,打开活塞a向装置中通入一段时间后,撤掉酒精灯,关闭活塞a;
Ⅳ.称得装置B的质量为m g、装置C的质量为m g。
请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计):
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用为 。装置C的作用为 。
(3)实验过程中通入的目的为 。
(4)用下列各项所提供的数据能计算出w的是 (填选项字母)
(5)实验结束后发现装置A中硬质玻璃管右端有水珠,你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的w,若能,则w的计算式为: (若不能,此问不作答。)
【解析】 (4)、(5)由题意可知生成水的质量是( g,生成二氧化碳的质量为( g,原样品质量为 g。可由生成二氧化碳的质量求出的质量,也可由生成的水的质量列方程组求出的质量,若再知道原样品质量即可求出w故利用c、e组数据能计算出w;利用b组数据可由生成二氧化碳的质量求出的质量,再由生成的水的质量求出的质量,进一步可求出w。
【答案】
↑
(2)吸收反应生成的水蒸气 吸收反应生成的
(3)使装置中的和水蒸气全部排出被装置B和装置C吸收
(4)b、c、e
%
13.(14分)某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的与反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(2)写出试剂Y的名称: 。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设一:存在两种成分:和 ;
假设二:存在三种成分:和 、 。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、溶液、澄清石灰水、溶液、试管、小烧杯。
(4)已知C中有0.1 mol 参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为 。
【解析】 实验室先制备氯气,看到可以确定试剂X为浓盐酸,试剂Y为饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)。根据反应物、、从组成的角度来看,可能有、NaCl、NaClO、等,D中收集到的气体是氯的一种氧化物,其中氯的化合价必为正价,则C中含有的氯盐必为只是转化成。这样就可以假设有两种可能:、NaCl和;和NaCl。再将产物探究转化为物质的验证即可,换句话说就是验证、。
(4)xx===xxn与的物质的量之比为1∶1,氧元素守恒n=1,可推出氯的一种氧化物为。
【答案】 (1)4HCl(浓↑
(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)
(3)①假设一:NaCl
②假设二:NaCl
===
14.(14分)(2010浙江理综,25)汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的固体粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲,不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0 g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72 L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另外一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A.KCl B.
C. D.CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。
【解析】 (1)粉末仅Na、Fe、N、O四种元素,其中不溶物是红棕色固体,可溶于盐酸,则可推测为。13.0 g化合物甲完全分解,生成氮气和单质乙,则甲是Na和N组成的化合物,单质乙是Na;N原子的物质的量为.6 mol,质量为0. .4 g,则Na的物质的量为:.2 mol,N原子与Na原子的物质的量之比为:0.6∶0.2=3∶1,则化合物甲为。
===
(3)在高温下Na与反应的产物为和Fe。
(4)由(3)知的替代品应该能与钠反应具有强氧化性,钠的活泼性强于铜,所以B、D均可。
与空气接触后生成的可溶性盐可能是或或二者的混合物,只要证明和是否存在即可。
【答案】
===
避免分解产生的金属钠可能产生的危害
(4)BD
(5)准确称取一定量的生成物,加热至恒重后,若试样质量没变,则为;若加热后失重,根据失重的量在试样总质量中的比例,即可推断出试样为或和的混合物随堂演练巩固
1.以溴乙烷为原料制备1,2二溴乙烷,下列方案中最合理的是( )
【解析】 D项步骤少且无副产物,故D项方案最合理。
【答案】 D
2.有下列有机反应类型:①消去反应,②水解反应,③加聚反应,④加成反应,⑤还原反应,⑥氧化反应。以丙醛为原料制取1,2丙二醇,所需进行的反应类型依次是( )
A.⑥④②① B.⑤①④②
C.①③②⑤ D.⑤②④①
【解析】 以丙醛为原料制取1,2丙二醇的路线为:
【答案】 B
3.膜材料ETFE为四氟乙烯与乙烯的共聚物,四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错误的是 …
( )
A.ETFE分子中可能存在”—————”的连接方式
B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
C.聚全氟乙丙烯的结构简式可能为
?————?
D.聚全氟乙丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】 聚全氟乙丙烯的结构简式应为
?
【答案】 C
4.最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A,其结构如下图。在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能有重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为遇水溶液显紫色,与溶液反应有?产生。?
下列说法正确的是( )
A.化合物C中的官能团只有羧基
B.化合物B的分子式
C.1 mol化合物A最多能与6 mol溴发生加成反应
D.化合物A分子式为
【解析】 根据题给信息可知,化合物C中的官能团有羧基和酚羟基,A项错误;化合物B的分子式项错误;化合物A分子中只有5个碳碳双键,故1 mol化合物A最多能与5 mol溴发生加成反应,C项错误;由知,化合物A分子式为项正确。
【答案】 D
5.一种新型粘合剂E,其结构简式为???,可以通过丙烯而制得,其工业合成路线如下图所示:
完成下列填空:
(1)写出A和D的结构简式:A? ?,D? ?。
(2)写出反应类型:反应①? ?;反应③? ?。
(3)反应②和③的目的是? ?? ? ;反应③的条件是? ?? ?。
(4)写出2种具有酸性的B的同分异构体? ?? ?;? ?? ?。
(5)写出B和D反应的化学方程式: 。
【解析】 高分子化合物E主链上全部是碳原子,因此E是加聚反应的产物,其单体B为，单体D为。结合反应条件由=逆推可知,A为=代表Cl、Br)。
【答案】 =或= =
(2)取代 消去
(3)保护双键 NaOH/溶液,加热
=CH——COOH
—CH=CH—COOH ?(任意两种)
(5)n=n=
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.上海世博会以”绿色、低碳、节能、减排”为理念来选取材料设计展馆,上海企业联合馆外围立面材料采用了聚碳酸酯透明塑料(结构简式如图)。下列关于该聚碳酸酯的说法正确的是( )
?
A.其单体是苯的同系物
B.由单体合成聚碳酸酯属于加聚反应
C.该高分子化合物易溶于水
D.没有固定的熔沸点
【解析】 该高分子化合物主链上除碳原子外还有氧原子,因此,它是缩聚反应的产物,其单体是?和??,两种单体都不是苯的同系物,A、B项错误;该高分子化合物难溶于水,C项错误;高分子化合物都是混合物,没有固定的熔沸点,D项正确。
【答案】 D
2.下图结构是某高分子化合物的结构片断,则其单体是( )
??…?
A.=、=CHCOOH
B.=CH—CH、=CHCOOH
C.=、=CHCOOH、 =
D.=、=CHCOOH
【解析】 该高分子化合物主链上全部是碳原子,所以它是加聚反应的产物,根据”单键变双键、双键变单键”的原则,可写出其单体为=CH—CH和=CHCOOH。
【答案】 B
3.下列物质中能发生加成、加聚、还能自身发生缩聚反应的是( )
A.?
B.?
C.=CH—COOH
D.?
【解析】
【答案】 B
4.如图是我国化学家近年来合成的两种聚乙炔衍生物分子的结构简式:
下列说法不正确的是( )
A.甲和乙均能在一定条件下水解,且水解均生成两种产物
B.甲水解生成的高分子化合物的单体中可能存在所有碳原子共平面
C.乙水解成产生的氨基酸是氨基酸
D.甲和乙各1 mol与热碱溶液反应,均最多消耗2n mol NaOH
【解析】 甲物质水解能生成3种产物,A项错误;甲水解生成的高分子化合物的一种单体是,B项正确;乙水解生成的氨基酸的结构简式为,是一种氨基酸,C项正确;甲分子中有两个酯基,乙中肽键、羧基均能与NaOH反应,D项正确。
【答案】 A
5.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。??可经三步反应制得?,发生反应的类型依次是 ( )
A.水解反应、加成反应、氧化反应
B.加成反应、水解反应、氧化反应
C.水解反应、氧化反应、加成反应
D.加成反应、氧化反应、水解反应
【答案】 A
6.以1丙醇制取??,最简便的流程需要下列反应的顺序是( )
a.氧化 b.还原 c.取代 d.加成 e.消去 f.中和
g.加聚 h.酯化
A.b、d、f、g、h
B.e、d、c、a、h
C.a、e、d、c、h
D.b、a、e、c、f
【解析】 【答案】 B
7. (2012安徽合肥一中高三素质测试
核黄素又称为维生素B2，可促进发育和细胞再生，有利于增进视力，减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构简式为：?
已知：
有关核黄素的下列说法中，不正确的是 ( )
A.〖ZK(#〗该化合物的分子式为C17H?22?N4O6
B.酸性条件下加热水解，有CO2生成
C.酸性条件下加热水解，所得溶液加碱后有NH3生成
D.能发生酯化反应
【解析】根据各原子的价键理论可知该有机物的分子式为
C17H20N4O6，A项不正确；分子结构中第三个六元环右下角的水解将产生CO2，B项正确；根据题给信息，C项正确；该有机物中有4个羟基，能够发生酯化反应，D项正确。
【答案】 A
8.利用下图所示的有机物X可生产S诱抗素Y。下列说法不正确的是( )
A.由X生成Y的反应为取代反应
B.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应,并能与盐酸反应生成有机盐
C.Y既可以与溶液发生显色反应,又可使酸性??溶液褪色
D.1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗5 mol NaOH,1 mol Y最多能和4 mol 发生加成反应
【解析】 由X生成Y的反应为水解反应(取代反应),A项正确;X含碳碳双键、酚羟基等易发生氧化反应,含苯环、醇羟基、羧基、酯基和肽键等能发生取代反应,含醇羟基、羧基易发生酯化反应,含碳碳双键能发生加聚反应,含羟基和羧基能发生缩聚反应,含氨基能与盐酸反应生成有机盐,B项正确;Y中不含酚羟基,故Y不能与溶液发生显色反应,C项错误;X分子中含有1个羧基、1个酚羟基、1个肽键和1个酚酯基,所以1 mol X与足量NaOH溶液反应,最多消耗5 mol NaOH,Y分子中含3个碳碳双键和1个能与氢气发生加成的羰基(注意:羧基中的羰基不能与氢气加成),故1mol Y最多能和4 mol 发生加成反应,D项?正确。?
【答案】 C
9. “魔棒”常被用于渲染晚会现场气氛。”魔棒”发光原理是利用氧化草酸二酯产生能量,该能量传递给荧光物质后便发出荧光,草酸二酯(CPPO)结构简式如图,下列说法正确的是( )
?
A.CPPO难溶于水
B.CPPO属于芳香烃也属于高分子化合物
C.1 mol CPPO与NaOH稀溶液反应(不考虑苯环上氯原子水解),最多消耗4 mol NaOH
D.1 mol CPPO与氢气完全反应,需要10 mol
【解析】 CPPO分子中含有的—Cl和酯基均为憎水基,故难溶于水,A项正确;CPPO中含有氯原子,不属于芳香烃也不属于高分子化合物,B项错误;CPPO分子中含有2个醇酯基和2个酚酯基,若不考虑苯环上氯原子水解,1 mol CPPO能与6 mol NaOH反应,C项错误;1 mol CPPO能与6 mol 加成,D项错误。
【答案】 A
10.分子式为的有机物A,在一定条件下具有如下性质:①在浓硫酸存在下,能脱水生成唯一的有机物B,B能使溴的四氯化碳溶液褪色;②在浓硫酸的作用下,A能分别与丙酸和乙醇反应生成C和D;③在浓硫酸的作用下,能生成一种分子式为的五元环状化合物E。下列叙述正确的是( )
A.A的结构简式为
B.A的结构简式为
C.A转化为B的反应属于取代反应
D.B与E互为同系物,C与D互为同分异构体
【解析】 由A的分子式和A的性质,可推知A分子中含有1个—OH和1个—COOH,又由于A能生成分子式为的五元环状化合物,可推知A的结构简式为转化为B的反应属于消去反应,B的结构简式为和D的分子中的碳原子数不同,C和D不是同分异构体,E的结构简式为????,B与E的结构不同,但分子式相同,故B与E不是同系物而是同分异构体。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)在下列化合物中
O ? ??
(1)适于制作塑料食品盒的单体是? ?,聚合反应方程式为 ;
(2)适于配制不锈钢锅柄的单体是? ?,聚合物的结构简式为 ;
(3)可制造合成纤维织物的单体是? ?,它的聚合反应的方程式是 。
【解析】 (1)制作食品盒的塑料是无毒的聚乙烯,是乙烯通过加聚反应生成的。
(2)配制不锈钢锅柄的材料是具有热固性的酚醛树脂,其结构简式为??,是由单体苯酚和甲醛通过缩聚反应生成的。
(3)以乙二醇和间苯二甲酸为单体通过缩聚反应可生产合成纤维。
【答案】 = n=
12.(11分)下图中X是一种具有水果香味的合成香料,A是直链有机物,E与溶液作用显紫色。
请根据上述信息回答:
(1)H中含氧官能团的名称是? ?。的反应类型为? ?。
(2)只用一种试剂鉴别D、E、H,该试剂是? ?。
(3)H与J互为同分异构体,J在酸性条件下水解有乙酸生成,J的结构简式为 。
(4)D和F反应生成X的化学方程式为 。
【解析】 由已知信息可以推断出:X是酯,E是酚,A是直链、含有醛基的有机物。框图中是增长碳链,其余的转化碳骨架不变。B能连续氧化,其结构必含?—?,A、H中都含有一个碳碳双键,A是?=?或=CHCHO,B是是是则E是苯酚,F是环己醇,I是=是=或=CHCOONa,H是=或=CHCOOH。
【答案】 (1)羧基 消去反应
(2)溴水
=
13. (10分) (2012安徽师大附中高三摸底考试)〖HT〗〖CX〗相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。已知：
(1) A、H的结构简式分别是 、 。
(2)反应②、③的类型分别是 、 。
(3)B、E反应的化学方程式是
(4)1 mol阿司匹林最多消耗 mol NaOH；
(5) 有多种同分异构体，其中符合下列条件的共有 种。?
①能发生银镜反应但不能水解?
②每摩尔同分异构体最多消耗2 mol NaOH?
③苯环上一氯代物只有两种
(6)〖ZK(〗请用合成反应流程图表示出由A和其他无机物合成最合理的方案(不超过四步)
【解析】芳香烃X的相对分子质量为92，用商余法和题中信息以及A是一氯代物可知，X是甲苯；H的单体中含有—COOH和—NH?2。所以可以发生缩聚反应生成高分子化合物：；反应③是在前面两步的基础上进行的，第一步发生硝化反应，此步则应该用还原剂使硝基还原生成—NH2，②③两步是不能对调的，因为氧化反应是氧化甲基生成羧基，还原反应是还原硝基生成?—NH2?，根据题给信息—NH2也能被氧化，所以必须先氧化再还原。
【答案】 (1)
(2)氧化反应〓还原反应?
(3)C6H5COOH+C6H5CH2OH C6H5COOCH2C6H5+H2O?
(4)3?
(5)2 ?
14.(17分)(2011北京理综,28)常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下:
(PVB)
已知:
(1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是 。
(2)A与?CHO?合成B的化学方程式是 。
(3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是
。
(4)E能使的溶液褪色。N由A经反应① ③合成。
a.①的反应试剂和条件是 。
b.②的反应类型是 。
c.③的化学方程式是
。
(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是 。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是
。
【解析】 (1)根据A的分子式为结合题给信息Ⅰ,可知A为醛类,又知核磁共振谱有两种峰,可知A分子中有两种不同化学环境的氢,故A的结构简式为即乙醛;(2)结合题给信息Ⅰ,可知乙醛与苯甲醛生成的B为?还原得到苯丙烯醇,以碳碳双键所在的平面分析可得反式结构C为??;(4)E能使溴的四氯化碳溶液褪色,结合题给信息Ⅰ可知反应①的试剂为NaOH、条件为加热;既然C为醇类物质(B的还原产物),可知与其发生酯化反应(根据反应条件,可知C与M生成D属于酯化反应)的M为酸类物质,则PVA为醇类物质(因为PVAc的水解产物为M和PVA),再结合题给信息Ⅱ(醛分子中的羰基氧原子与二元醇中的羟基氢原子结合为其余部分结合为环状缩醛),可知N为醛类物质,F为醇类物质,故反应②为加氢(还原)反应,反应③为醇的催化氧化反应;观察PVB分子的结构,可逆向推得N为丁醛、F为丁醇;故③的化学方程式为;(5)C与M生成D的酯化反应过程中原子关系为:C+M既然C、D的分子式分别为、可知M的分子式为故M为;结合题给信息Ⅱ,再观察PVB分子的结构,可逆向推得PVA为聚乙烯醇;根据酯化反应原理,可知PVAc为聚乙酸乙烯酯,又知其为加聚产物,故其单体为==。(6)碱性条件下,聚乙酸乙烯酯水解生成n mol 和聚乙?烯醇。?
【答案】 (1)乙醛
(4)a.稀NaOH溶液、加热
b.加成(还原)反应
c.第3讲 化学平衡的移动 化学反应进行的方向
随堂演练巩固
1.(2012福建三明二中阶段测试)下列表格中的各种情况,可以用下图的曲线表示的是( )
反应 纵坐标 甲 乙
A 相同质量的氨,在同一容器中 氨气的 转化率 500 ℃ 400 ℃
B 等质量的钾、钠分别与足量水反应? 质量 钠 钾
C 在体积可变的恒压容器中,体积比1∶3的和 氨气的 浓度 活性高 的催化剂 活性一 般的催 化剂
D 2 mol 和?1 mol ?在相同温度下 物 质的量 2个大 气压 10个大 气压
【解析】 A项中反应为吸热反应,温度越高氨气转化率越高,温度越高反应速率越快,先达平衡,故该项不符合图示;等质量的钾、钠分别与足量水反应,钾反应速率快,生成氢气少,B项符合图示;催化剂不能改变反应的限度,C项错误;D项中压强越大反应速率越快,先达平衡,同时压强越大,反应物的转化率越大,三氧化硫的物质的量也应越多,D项不符合图示。
【答案】 B
2.工业上在约850 ℃时,用金属钠与熔融的氯化钾来制取金属钾,采取用真空抽取出金属钾蒸气的方法,Na(l)+?KCl(l)?K(g)+NaCl(l) H>0,对该反应的说法不正确的是( )
A.该反应能正向进行是因为正反应为熵增反应
B.因为K在此温度下为气体,且采用真空抽走的方法,从反应体系中脱离,利于反应的进行
C.反应说明了Na在该温度下的还原性强于K
D.反应为置换反应
【解析】 在850 ℃时,该反应能自发进行,这是因为金属钾为气体从反应体系中脱离,是熵值增大,虽为吸热反应但熵增起主要作用。对该反应的发生,我们也可以从化学平衡移动的角度理解,也就是选项B的说法;Na的还原性不如K强。?
【答案】 C
3.(2012浙江余杭中学阶段测试)对于可逆反应?? H<0,下列研究目的和示意图相符的是?( )
A B
研究 目的 压强对反应 的影响( 温度对反 应的影响
图示
C D
研究 目的 平衡体系增加 的浓度对反应 的影响 催化剂对 反应的影响
图示
【解析】 A项中p压强大,反应速率快,应先达平衡,A项错误;该反应为放热反应,温度越高,氮气的转化率应越低,B项错误;催化剂可加快反应速率,应先达平衡,D项错误。
【答案】 C
4.在密闭容器中,反应2XY(g) H<0达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是( )
A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况
B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C.图Ⅲ是增大压强的变化情况
D.图Ⅲ是升高温度的变化情况
【解析】 图Ⅰ,由于v(正)、v(逆)均增大,且增大幅度不一样,反应向右移动,说明为增大压强所致,A项错误;图Ⅱ为加入了适当的催化剂的变化情况,B项错误;图Ⅲ,若为增大压强,反应速率加快,先达平衡,但平衡应向右移动,平衡时XY%增大,C项错误;若为升高温度,反应速率加快,先达到平衡,并且XY%变小,符合题意,D正确。
【答案】 D
5.(2011浙江理综节选)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
d
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总 浓度/ 2. 3. 4. 6. 9.
(1)根据表中数据,列式计算25.0 ℃时该反应的平衡常数: 。
(2)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量 (填”增加”“减少”或?”不变”)。?
(3)氨基甲酸铵分解反应的焓变H 0(填”>““=“或”<“),熵变S 0(填”>““=“或”<“)。
【解析】 (1)25 ℃时的平衡常数K=cccc. ?1. 。
(2)压缩容器体积,压强增大,会使平衡向左移动,固体质量增加。
(3)分析表中数据得到,升温会使气体浓度增大,即升温可使平衡右移。那么根据勒夏特列原理,向右的方向必然是吸热的方向,所以H>0。由题意该反应常温下能自发进行,因此一定要满足H-TS<0,进一步确认?S>0。?
【答案】 (1)K=cccc. .
(2)增加
(3)> >
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
B.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
【解析】 根据化学反应的能量判据和熵判据组成的综合判据:GH-TS,综合分析A错误,B正确。
【答案】 B
2.(2012山西大同高三学情调研)已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动,下列叙述正确的是( )
①生成物的质量分数一定增加 ②生成物的物质的量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④平衡时反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用了催化剂
A.①②⑤ B.④⑥
C.②⑤ D.③④⑤
【解析】 使化学平衡向正反应方向移动,可以是增大某一反应物的浓度,则该反应物的转化率可能降低,浓度比原平衡大,而物质的总质量增加,生成物的质量分数可能减小;催化剂不能使平衡移动;化学平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量一定增加,正反应速率一定大于逆反应速率;①③④⑥错。
【答案】 C
3.(2011天津,6)向绝热恒容密闭容器中通入和一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( )
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.tt时的转化率:a --b段小于b --c段
【解析】 由题图知,开始时正反应速率增大,说明该反应为放热反应,放出的热量使容器内部温度升高,加快反应速率,则反应物的总能量应高于生成物的总能量,C项错误;达到平衡时,正逆反应速率不再随时间改变而改变,所以曲线上所有点均没达到平衡状态,反应均向正反应方向进行,反应物浓度逐渐降低,A、B错误,D正确。
【答案】 D
4.(2012安师大附中第三次模拟)下列实验设计不能达到预期目的的是( )
实验设计 预期目的
A 在相同温度下,取等质量的大理石块、大理石粉末分别与等体积等浓度的稀硫酸反应 探究反应物接触面积对化学反应速率的影响
B 把盛有颜色相同的和的混合气体的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中 探究温度对化学平衡的影响
C 将铁棒和石墨用导线连接后插入含有、的盐溶液中 探究和的氧化性相对强弱
D 相同温度下,向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中分别滴入适量的?溶?液和溶液 探究不同催化剂对同一反应速率的影响
【解析】 碳酸钙与稀硫酸反应的生成物硫酸钙为微溶物,使反应不能持续进行,A项错误。
【答案】 A
5.有一反应:2A+B2C,其中A、B、C均为气体,下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,x轴表示温度,y轴表示B的转化率,图中有a、b、c三点,如图所示,则下列描述正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.T温度下若由a点达到平衡,可以采取增大压强的方法
D.在达到平衡的过程中,c点v(正)【解析】 由于温度升高,B的转化率增大,说明平衡正向移动,推知该反应是吸热反应,A错;在温度下,由a点达平衡时,B的转化率不断减小,若采取加压措施,结合化学方程式可知B的转化率会不断增大,故C错;在温度下,c点在达到平衡状态过程中B的转化率不断增大,说明该过程v(正)>v(逆),D错。
【答案】 B
6.(2012江西新余一中模拟)向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol 和1 mol 测得起始容器压强为p,一定条件下发生反应: H=?-196 kJ·mol-1，维持容器温度不变,测得平衡时容器内压强为0.7p,若此时再向容器中充入2 mol 则下列说法正确的是( )
A.充入2 mol 后的物质的量不变
B.第一次反应达到平衡时共放出热量176.4 kJ
C.充入2 mol 达到新平衡时,容器内的压强为1.4p
D.降低容器的温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同
【解析】 充入2 mol 后,反应向逆反应方向进行,但相当于在原平衡基础上加压,重新达平衡后较原平衡向右移动了,容器内压强小于原压强的2倍,A、C项错误;降低容器内温度平衡仍向右移动,D项错误;根据差量法可求得B项正确。
【答案】 B
7.(2012广西柳州铁一中月考)在2 L恒容密闭容器中,加入X和Y各4 mol,一定条件下发生化学反应:2X(g)+?2Y(g) Z(g)+?2W(g) H<0, 反应进行到5 s时测得X的转化率为25%,10 s后达到化学平衡,测得Z的浓度为0.5 则下列说法正确的是( )
A.5 s内平均反应速率为v(Y)=0.2
B.达到平衡时Y的转化率为50%
C.保持容积体积不变,向容器中通入稀有气体可提高反应物的转化率
D.升高温度,当测得容器中密度不变时,表示该反应已经达到平衡状态
【解析】 根据题意5 s时消耗1 molX,则5 s内平均反应速率为v(X)= v.1 项错误;10 s后达到化学平衡,Z的物质的量为1 mol,则消耗Y的物质的量为2 mol,Y的转化率为50%,B项正确;容积不变,充入惰性气体对平衡无影响,C项错误;溶液密度为恒量,D项错误。
【答案】 B
8.(2012吉林高三摸底)向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应aX(g)+2Y(s) bZ(g) H<0。下图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。
根据以上信息判断,下列说法中正确的是( )
A.用X表示0 10 min内该反应的平均速率为v(X)=?0.045
B.化学方程式中a∶b=1∶3
C.推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
D.推测在第13 min时该反应刚好达到化学平衡
【解析】 用X表示0 到10 min内该反应的平均速率为v.025 项错误;由前10 min看,Z增加了0.5 mol,X减小了0.25 mol,故a∶b为1∶2,B项错误;10 13 min时反应处于平衡状态,D项错误。
【答案】 C
9.(2012安徽省城名校高三联考)在密闭恒容的容器内发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g)+2D(s) H>0,下列四个图像中正确的是( )
【解析】 升温平衡右移,w(C)增大,加压v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大的倍数多;催化剂不能改变平衡;加压A的转化率升高,温度升高,A的转化率增大。
【答案】 D
10.已知某化学反应的平衡常数表达式为K在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为:
t℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是:??
B.上述反应的正反应是放热反应
C.如果在一定体积的密闭容器中加入和各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO为?0.4 mol时?,该反应为平衡状态
D.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:判断此时的温度是
1 000 ℃
【解析】 平衡常数的表达式中,分子中的物质是生成物,分母中的物质是反应物,A项正确;该反应的平衡常数随着温度的升高而减小,故正反应是放热反应,B项正确;利用反应方程式确定各种物质的物质的量浓度,代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡,C项错误;将所给关系式进行变化,可知该条件下平衡常数为0.6,所以D项正确。?
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)(2012江西六校第一次联考)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
H=?+131.3kJ·mol-1 S=+133.7
①该反应能否自发进行与 有关。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是? ?(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H 键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c.vv
d.c(CO)=c
(2)该反应的平衡常数表达式为K= 。
(3)升高温度,其平衡常数 (填”增大”“减小”或”不变”)。
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变、CO的量),反应速率v与时间t的关系如下图。图中t时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
【解析】 (1)根据自发反应GH-TS<0,可知该反应能否自发进行与温度有关。
(3)t为升温,t为增压,平衡向逆反应方向移动。
【答案】 (1)①温度 ②bc
(2)
(3)增大
(4)增大压强 t --- t
12.(12分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响,得到如下图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量表示转化率表示体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在图像反应Ⅰ中,若则此正反应为 (填”放热”或”吸热”)的反应,也是一个气体分子数 (填”减小”或”增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行,必须满足的条件是 。
(2)在图像反应Ⅱ中, T填”>““<“或”=”),该正反应为 (填”放热”或”吸热”)的反应。
(3)在图像反应Ⅲ中,若则此正反应为 (填”放热”或”吸热”)的反应。
(4)在图像反应Ⅳ中,若则该反应能否自发进行 。
【解析】 (1)反应Ⅰ中恒压下温度升高,(A)减小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应H<0;由?知?恒温时压强增大(A)越大,说明此反应为气体分子数减小的反应,即为熵减反应S<0。放热、熵减反应只能在低温下自发。
(2)反应Ⅱ中温度下先达到平衡状态,说明;温度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应H<0。
(3)反应Ⅲ中同一温度下,增加B的物质的量,平衡向右移动,(C) 增大;但当B的物质的量达到一定程度后,对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响,(C) 又减小,出现如图所示的曲线。若温度越高(C) 越小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应H<0。
(4)反应Ⅳ中在恒温下压强对(A)没有影响,说明压强变化不能影响平衡,此反应为气体分子数不变的反应,反应过程中熵变很小S若恒压下温度越高(A)越大,说明升高温度平衡向右移动,正反应为吸热反应H>0,则H-TS>0 ,反应不能自发进行。
【答案】 (1)放热 减小 低温
(2)< 放热
(3)放热
(4)不能自发
13.(12分)(2012广东深圳高级中学高三测试)一定温度下在体积为5 L的密闭容器中发生可逆反应。
Ⅰ.若某可逆反应的化学平衡常数表达式为:K
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.vv
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.容器中总质量不随时间而变化
E.消耗n mol 的同时消耗n mol CO
Ⅱ.若该密闭容器中加入的是2 mol Fe(s)与1 mol ,t秒时的物质的量为0.20 mol,到第t秒时恰好达到平衡,此时的物质的量为0.35 mol 。
(1) --t2这段时间内的化学反应速率v 。
(2)若继续加入2 mol Fe(s),则平衡 移动(填”向正反应方向”“向逆反应方向”或”不”),继续通入1mol 再次达到平衡后物质的量为 ? ?mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图。时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 。(填写2项)
【解析】 根据化学平衡常数的定义,找出反应物、生成物以及化学计量数便可写出方程式 (g)。容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化、vv、容器中气体的密度不随时间而变化可以判断该反应一定达到化学平衡状态。容器中总质量不随时间而变化、消耗n mol 的同时消耗n mol CO均为逆反应速率,不能判断该反应一定达到化学平衡状态。根据化学反应速率的定义可得v 0.03/( 。Fe为固体,加入2 mol Fe,则平衡不移动。根据等效平衡,通入1mol 再次达到平衡后物质的量为0.7 mol。使用催化剂、升高温度、增大的浓度均可提高逆反应速率。
【答案】 Ⅰ. (g)
(2)A、B、C
Ⅱ.
(2) 不 0.7
(3)使用了催化剂、升高了温度、增大了的浓度(任答2条)
14.(14分)为了测定2NO+2CO H<0在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO) / 1. 4. 2. 1. 1. 1.
c(CO)/ 3. 3. 2. 2. 2. 2.
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2 s内的平均反应速率v 。
(2)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(3)假设密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表格中。?
实验 编号 T/℃ NO初始浓度 / CO初始浓度 / 催化剂的 比表面积 /
Ⅰ 280 1. 5. 82
Ⅱ 124
Ⅲ 350 124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号。
【解析】 (1)以NO计算,2 s内NO的浓度变化为(10-?2.50)? v . 。根据速率之比等于化学计量数之比可知,v. 。
(2)在4 s时反应达到平衡,根据题中数据可列如下?关系?:
2NO + 2CO 2CO2 +
起始浓度
1. 3. 0 0
变化浓度
9. 9. 9. 4.
平衡浓度
1. 2. 9. 4.
所以K。
(3)催化剂不影响平衡,A项错;该反应放热,故降低温度平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向移动,即正向移动,D项正确。
(4)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能有一个变量,其他量都不变,所以Ⅱ中数据与Ⅰ比较催化剂的比表面积增大了,故其他数据应与Ⅰ完全相同;Ⅲ中数据与Ⅱ比较,催化剂的比表面积未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。由此可知Ⅰ、Ⅱ是研究催化剂的比表面积对速率的影响,Ⅱ、Ⅲ是研究催化剂对反应速率的影响。作图,可根据”先拐先平”的原则,比表面积大、温度高的先达平衡,速率快,应对应Ⅲ(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),Ⅱ比Ⅰ先达平衡,因为两组温度相同,但是Ⅱ中催化剂的比表面积大。
【答案】 (1)1.
(2)5 000 ?(3)CD?
(4)①Ⅱ:280 1. 5.
Ⅲ:1. 5.
②随堂演练巩固
1.某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,则该烃的分子可以是( )
A. B.
C. D.
【解析】 A项中有两类等效氢;B项中有两种同分异构体,均有两类氢;C项若结构简式为?,则只有一类氢,D项中各同分异构体至少有3类等效氢,故一氯代物不可能只有一种,应选C。
【答案】 C
2.下列有机物的命名正确的是( )
A.二溴乙烷:
B.3乙基1丁烯:?
C.2甲基2,4己二烯:
?
D.2,2,3三甲基戊烷:
【解析】 A项中有机物的名称应为1,2二溴乙烷,B项中有机物的名称应为3甲基1戊烯,D项中有机物的名称应为2,2,4三甲基戊烷。
【答案】 C
3.(2011海南化学18,改编)下列化合物中,核磁共振氢谱只出现四组峰且峰面积之比为3∶1∶1∶3的是( )
【解析】 各选项有机物分子中不同化学环境的氢原子种类、核磁共振氢谱中峰个数及峰面积之比如下:
【答案】 C
4.根据下表中有机物的分子式排列规律,判断空格中有机物的同分异构体数目是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【解析】观察表格中各有机物的分子式的排布规律会发现:C原子从左至右逐渐递增,O原子随着序数变化而变化,序数是奇数时为1,序数是偶数时为2,H原子间隔一个序数增加4个。从而得出第3个有机物的分子式为。可得到正丙醇、异丙醇、甲乙醚3种同分异构体。
【答案】 B
5.(2010海南化学)A G都是有机化合物,它们的转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)已知:6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g 和3.6 g ;E的蒸气对氢气的相对密度为30,则E的分子式为? ?。
(2)A为一取代芳烃,B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为 。
(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是? ?、? ?。
(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是? ?、? ?。
(5)F存在于栀子香油中,其结构简式为 。
(6)在G的同分异构体中,苯环上一硝化的产物只有一种的共有? ?个,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1∶1的是? ?(填结构简式)。
【解析】 8.8 g 为0.2 mol,3.6 g 为0.2 mol,即?6.0 g?化合物中,含C为0.2 mol,即2.4 g,含H为?0.4 mol?,即0.4 g,根据质量守恒定律,化合物中还含有?3.2 g O?,为0.2 mol,E的最简式为相对分子质量为60,则E的分子式为。根据框图中的反应关系,E为。根据A G的衍变关系,A为一取代芳烃,故A为?;B含有一个甲基,且是A与发生取代后的产物,则B为????;C是B水解的产物,结构简式为?;D是B、C在不同条件下的消去产物,所以D为?;G是D的加成产物,结构简式为??;F是与???发生酯化反应的产物为?。符合题给条件中G的同分异构体有?,共7种。
【答案】
(3)NaOH的醇溶液、加热 浓硫酸、在一定温度下
(4)取代反应 加成反应
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2011上海高考,4)下列有关化学用语能确定为丙烯的是( )
A.
B.
C.
D.==CH—
【解析】 A项,小黑球也可能代表F、Cl、Br等原子;B项,也可能是环丙烷;C项,电子式中漏掉了一个氢原子。
【答案】 D
2.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A.?? 1,4二甲基丁烷
B.?? 3甲基丁烯
C.?? 2甲基丁烷
D.— 二氯乙烷
【解析】 A项,正确命名为己烷;B项,正确命名为3甲基1丁烯;D项,正确命名为1,2二氯乙烷。
【答案】 C
3.下列依据相关数据作出的推理和判断中,不正确的是 …
( )
A.依据溶解度的数据,选择用重结晶的方法可将粗苯甲酸提纯
B.依据相对分子质量的数据,推测乙醇和丙烷沸点的高低
C.依据沸点的数据,判断用分馏的方法从石油中获取汽油和煤油
D.依据质谱图中的数据,判断有机物的相对分子质量
【解析】 乙醇的沸点比丙烷高,其原因是乙醇分子间能形成氢键,不是因为乙醇的相对分子质量比丙烷的大,故B项错误。
【答案】 B
4.在核磁共振氢谱图中出现两组峰,其氢原子数之比为3∶2的化合物是( )
【解析】 A项中两个甲基上的氢原子的化学环境相同。氢原子个数比为6∶2;B项中存在上下对称面,故两个甲基上的六个氢原子化学环境相同,苯环上甲氧基邻位两个氢的化学环境相同,苯环上甲氧基间位两个氢原子的化学环境相同,所以共有三组吸收峰,其氢原子个数比为6∶2∶2;C项中存在一个对称面,用同样的方法分析有两组峰,但其氢原子个数比为8∶6;D项苯环的氢原子化学环境相同,分子中共有两种氢,氢原子个数之比为3∶2,D项符合题意。
【答案】 D
5.(2011四川理综,12)25 ℃和101 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了?72 mL?,则原混合烃中乙炔的体积分数为( )
A.12.5% B.25%
C.50% D.75%
【解析】 该混合烃的平均分子式为则可知每1 mL烃燃烧后气体体积缩小(1+? mL?,则可得y=5,则该混合烃平均分子式为，根据十字交叉法?,得%%。
【答案】 B
6.某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④质谱确定X 的相对分子质量 ⑤X的质量
A.①② B.①②④
C.①②⑤ D.③④⑤
【解析】 已知X所含的元素,要确定X的分子式,根据题目所给的信息,所需要的最少的条件是:如果知道碳、氢的质量分数,则氧的质量分数也可以确定,所以能求出该有机物的实验式。这时只需再知道该有机物的相对分子质量就可求出该有机物的分子式,所以选B。
【答案】 B
7.有机物A的结构简式为?,A的同分异构体中带苯环的化合物(烯烃醇除外)共有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
【解析】 有机物A的分子式为苯环上如果有两个取代基,可以是一个酚羟基、一个甲基,则有3种结构,还可以只有一个取代基,如—、—故共有5种。
【答案】 C
8.(2012安徽省城名校高三联考)下列说法中不正确的是( )
A.酸与醇反应一定能生成酯,且酯化反应是可逆反应
B.通入饱和苯酚钠溶液,用分液法可以得到苯酚
C.有机物????的n溴代物的同分异构体的数目与m溴代物的同分异构体的数目相等,则m、n一定满足的关系式为m+n=6
D.等物质的量的烃或烃的含氧衍生物A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等.则A和B的分子量相差可能为18n或44n(n为正整数)
【解析】HX与醇反应生成卤代烃,A错; C的苯环上有6个H可以被取代,从环上取代x个H与取代(6-x)个H的同分异构体种数相等,故有n+m=x+(6-x)=6,即为n和m满足的关系;D选项中如果A和B的分子组成相差若干个或耗氧量也不变, A和B的分子量相差可能为18n或44n(n为正整数)。
【答案】 A
9.三氯生是一种抗菌剂,其结构如图所示,遇含氯自来水能生成有毒的三氯甲烷。下列说法不正确的是( )
?
A.三氯生的分子式是
B.三氯甲烷与甲烷均无同分异构体
C.1 mol三氯生最多能与6 mol 反应
D.三氯生遇不显色
【解析】 三氯生分子中含有酚羟基,遇发生显色反应,D项错误。
【答案】 D
10.(2011江苏化学,11) 紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素。
?
下列说法正确的是( )
A.紫罗兰酮可使酸性溶液褪色
B.1 mol中间体X最多能与2 mol 发生加成?反应?
C.维生素易溶于NaOH溶液
D.紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
【解析】 A项紫罗兰酮中的可使酸性溶液褪色,正确;B项,中间体X有2个和1个?—CHO?,均可与发生加成反应;C项,醇羟基不与NaOH溶液反应;D项,中间体X比紫罗兰酮多一个碳原子和两个氢原子。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(10分)(1)某烷烃的相对分子质量为128,其化学式是? ?。根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构:若该烷烃不能由任何一种烯烃与发生加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为 。
(2)系统命名为? ?,该烃的一氯代物有? ?种。
(3)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式为? ?。
【解析】 (1)据烷烃的分子通式可得,该烃的分子式为符合题给条件的烷烃的结构简式为。
(2)将展开成?,其名称为2,2,4,4四甲基戊烷,该烃分子中只有两种氢原子,故其一氯代物有?两种。?
(3)支链只有一个乙基且式量最小的烷烃分子中主链碳原子数至少为5,所以该烃的结构简式为??。
【答案】
(2)2,2,4,4四甲基戊烷 两
12.(12分)某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢原子。
(1)A的结构简式为? ?;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面 ? ?(填”是”或者”不是”);
(3)已知A、B、C有下列转化关系,则反应②的化学方程式为? ?;C的化学名称为? ?。
【解析】 (1)A分子含有双键并且相对分子质量为84,则因A中含碳碳双键,所以A中含6个C,即A的分子式为已知分子中只有一种类型的H原子,所以A的结构简式为?。
(2)在乙烯的分子结构()中,6个原子在同一平面上,A分子中6个碳原子与乙烯分子中的6个原子(2个C原子,4个H原子)位置相同,故A中6个碳原子处于同一平面上。
(3)由题知?
【答案】 (1)?? (2)是
13.(14分)(2011安徽理综,26)室安卡因(G)是一种抗心律失常药物,可由下列路线合成:
(1)已知A是的单体,则A中含有的官能团是(写名称)。B的结构简式是? ?。
(2)C的名称(系统命名)是,C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式是 。
(3)X是E的同分异构体,X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种,则X所有可能的结构简式有?、 、 、 。
(4)FG的反应类型是。
(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是。
a.能发生加成反应
b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与盐酸反应生成盐
d.属于氨基酸
【解析】 (1)根据可推知A为
=CH—COOH,B为——COOH。
(2)C中含有溴原子和羧基两种官能团,在足量的NaOH醇溶液中共热发生消去反应和羧基与NaOH溶液的中和反应。
(3)根据要求”X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种”可知X为一种对称结构。
的反应是F中的Br原子被氨基取代的?反应。?
(5)室安卡因(G)的分子结构中含有苯环,可以与氢气发生加成反应;含有氨基并且苯环上连有甲基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;含有氨基,可以与盐酸反应;分子结构中没有羧基,不是氨基酸。
【答案】 (1)羧基,碳碳双键
(2)2溴丙酸 ?
?
(4)取代反应
(5)a、b、c
14.(14分)有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g 和14.4 g ;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的?——?键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为6∶?1∶1。?
(1)A的分子式是? ?;A的结构简式是? ?。
(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是? ?。
a. b.Na
c. d.
(3)有机物B是A的同分异构体,1 mol B可与1 mol 加成。该有机物所有碳原子在同一个平面上,没有顺反异构现象。B中含氧官能团的名称是? ?,B的结构简式是? ?。
(4)B可以通过下列变化得到四元环状化合物F:
请写出反应③的化学方程式 ;
上述转化关系中①、②、④的反应类型是:? ?,? ?,? ?。
【解析】 (1)n mol
n.8 mol
n(H)=0.8 .6 mol
m(O)=16.8 g-1 .6 ?1 ? .2 g
n.2 mol
n(C)∶n(H)∶ n(O)=5∶8∶1
A的最简式为设分子式为n,则有n=84,解得n=1,故A的分子式为。A的分子结构中含有—OH和—剩余的基团为又由于A中有三类氢原子,且氢原子的个数比为6∶1∶1,则剩余的基团的结构为??,综上可得A的结构简式为?。
(2)A中含碳碳三键,能与、发生加成反应,能被氧化,含—OH,能与金属钠反应放出氢气。
(3)B的分子式为分子中除含1个碳碳双键外,还含有1个碳氧双键,又由于B中所有碳原子在同一个平面且没有顺反异构现象,得B的结构简式为??。
(4)根据B的结构简式及反应条件可推出C为?,由C推出D为,进一步推出E为?,E发生分子内的酯化反应生成具有四元环的酯F。
【答案】 ??
(2)abcd
(3)醛基 ?
氧化反应 加成反应 酯化反应?
??单元检测评估(七)
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.当前,食品保质期”失真”问题,正成为食品安全最突出的隐患之一。特别是2011年中秋节前后,湖南浏阳市某食品厂用”药水”涂改生产日期一案更是引起了人们的广泛关注。目前,一种新型化学食品标签——时间—温度指示器(TimeTemperature Indicators,简称TTIs)正悄然进入食品包装之中。这种标签通过运用化学原理及方法对食品的储存时间和温度做出显示,供商家和消费者参考选择,解决了消费者对食品新鲜度的疑问。下列说法错误的是 ( )
A.这种标签是根据温度和时间影响化学反应速率的因素来设计的
B.食品变质腐烂的本质就是食品发生了化学反应
C.该标签不能长期保存,只能随包装袋使用量而同时生产
D.TTIs内物质之间的反应必有颜色或状态的变化(或外加指示剂)用来指示食品是否变质
【解析】 将TTIs植入食品标签中,将TTIs内物质之间反应速率随时间和温度的变化以颜色或状态的变化(或外加指示剂)指示出来,从而指示食品的新鲜程度。同食品变质一样,该标签在规定以外的温度和时间内发生变质,但只要在规定的温度范围内(比如低温保存)保存是可以的,故C项说法错误。
【答案】 C
2.对于反应 只改变一个条件,能增大逆反应速率的措施是( )
A.通入大量
B.增大容器体积
C.移去部分
D.降低体系温度
【解析】 增大反应物浓度可使正反应速率增大,逆反应速率随之增大,A项正确;增大容器容积,相当于减小压强,正、逆反应速率均减小,B项错误;移去部分可使平衡向正反应方向移动,而正、逆反应速率均减小,C项错误;降低温度正、逆反应速率均减小,D项错误。
【答案】 A
3.对于反应 正反应为放热反应),下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是…… ( )
【解析】 随温度升高,正、逆反应速率均增大,对于放热反应来说,随温度升高,平衡向左移动,逆反应速率增大应比正反应速率增大得快,A项不符合题意;温度越高,生成物的百分含量应越小,B项不符合题意;该反应为气体体积减小的反应,增大压强,生成物的百分含量应增大,C项不符合题意。
【答案】 D
4.(2012安徽师大附中高三摸底考试)反应? H=+57 在温度为、T时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
【解析】 A、C两点比较,C点的压强大,C点反应速率越快;虽然A点的体积分数大于C点,但浓度可能反而小,不能比较颜色的深浅;在等压条件下,由状态B到状态A要使的体积分数变大,平衡正向移动,可以采用加热的方法;C点增大了压强,平衡逆向移动,物质的量减小,但气体的总质量没有变化,所以平均相对分子质量增大。
【答案】 C
5.可逆反应 在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol 的同时生成2n mol ?②单?位时间内生成n mol 的同时生成2n mol NO ③用、NO、 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ?⑤混?合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤⑥
【解析】 ①中可换算成”单位时间内生成n 同时消耗n “,正逆反应速率相等,已达平衡;②③指的是同一反应方向,不能说明反应已达平衡,④⑥中均为变量,变量不变时,反应已达平衡;该反应体系中全部为气体,且体积不变,其密度为恒量,密度不变不能说明反应已达平衡。
【答案】 A
6.已知反应 2HI(g) H<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入和各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。下列说法错误的是( )
A.反应放出的热量一定相同
B.此时体系的压强一定相同
C.反应物的转化率可能相同
D.此时HI的浓度一定相同
【解析】 甲乙两容器中反应的方向相反,热效应(吸、放热)也相反,A项错误;达平衡时为等效平衡,B、D一定正确;两容器中反应物的转化率有可能相同,C项正确。
【答案】 A
7.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应: H>0 达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是( )
A.X表示温度时,Y表示的物质的量
B.X表示压强时,Y表示的百分含量
C.X表示反应时间,Y表示混合气体的密度
D.X表示物质的量,Y表示的物质的量
【解析】 该反应为吸热反应,随温度升高物质的量应增大,A项错误;压强增大百分含量应减小,B项正确;容积固定,密度不随反应的进行而变化,C项错误;增大物质的量物质的量应增大,D项错误。
【答案】 B
8.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K恒容时,温度升高浓度减小。下列说法正确的是 ( )
A.该反应化学方程式为
B.恒温恒容下,增大压强浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的焓变为正值
【解析】 A项中反应物与生成物位置颠倒,A项错误;增大压强,平衡不移动,体系中各物质浓度均增大,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C项错误;该反应为吸热反应,说明正反应的焓变为正值,D项正确。
【答案】 D
9.为了研究温度对苯催化加氢的影响,以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置,压强为0.78 MPa,氢气、苯的物质的量之比为6.5∶1。定时取样分离出氢气后,分析成分得如下表结果:
下列说法错误的是( )
A.当温度超过280 ℃时,苯的转化率迅速下降,可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B.在110 240 ℃时苯的转化率为100%。说明该镍催化剂活性较高,能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副?反应?
C.增大压强与提高氢气、苯的物质的量之比都有利于提高苯的转化率
D.由表中数据来看,随着反应温度的升高,苯的转化率先升高后降低
【解析】 在110 240 ℃时苯全部转化,可知该反应不是可逆反应,A项错误;当温度超过280 ℃,苯的转化率迅速下降,可能是发生了副反应。
【答案】 A
10.与KSCN(aq)混合时存在下列平衡: (aq)。已知平衡时,?c与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.与KSCN(aq)反应的热化学反应方程式为: (aq) H>0
B.温度为、T时,反应的平衡常数分别为、则
C.反应处于D点时,一定有v正>v逆
D.A点与B点相比,A点的c大
【解析】 由图中看出,随温度升高,c减小,可知该反应为放热反应,则温度越高,反应限度越小,平衡常数越小,A、B、D项不符合题意;反应处于D点时,?c平衡浓度,故反应正向进行,即?v正>v逆，C项正确。
【答案】 C
11.在密闭容器中,反应A(g)+2B(g) C(g)分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=?0.100 ，c(B)=0.200 c(C)=0。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.若反应①、②的平衡常数分别为、则
B.反应A(g)+2B(g) C(g)的H>0
C.实验②平衡时B的转化率为60%
D.减小反应③的压强,可以使平衡时c(A)=?0.060
【解析】 由图中曲线看出,反应①、②达到的平衡相同,但反应速率不同,故反应①、②区别是反应②在有催化剂的条件下进行的,故平衡常数应相等,A项错误;反应①、③比较,③反应速率快,且A的转化率大,而三种情况下反应的起始浓度均一样,说明③不是通过改变压强而提高反应速率,只能是反应温度高,则该反应为吸热反应,B项正确;实验②平衡时B的转化率与A的转化率相等,均为40%,C项错误;减小反应③的压强,反应虽向左移动,但体系中各种物质的浓度均减小,D项错误。
【答案】 B
12.某温度下,反应 的平衡常数为400。此温度下,在容积一定的密闭容器中加入反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
浓度/ 0.44 0.6 0.6
下列说法正确的是( )
A.的起始浓度为1.04
B.此时逆反应速率大于正反应速率
C.平衡时的浓度为0.04
D.平衡时的转化率小于80%
【解析】
起始/
1.64 0 0
转化/
1.2 0.6 0.6
某时刻/
0.44 0.6 0.6
由上述三段式看出A项错误;.86<400,故反应还没达到平衡状态,此时正反应速率大于逆反应速率,B项错误;设平衡时的浓度为x,则平衡时、的浓度均为:.64 x) ,则代入平衡常数表达式可得:解得x=0.04 项正确;此时的转化率为:%=97.5%>80%,D项错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)已知反应:
(1)写出反应的平衡常数表达式K= ;
(2)上图表示反应过程中有关物质的能量,则反应的H 0(填”>““<“或”=“);(Ⅰ)、(Ⅱ)两条曲线中,使用催化剂的是曲线 ;
(3)反应中发生反应的与被氧化的的物质的量比为 ;
(4)反应的速率可以用与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验,记录的数据如下:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c/ 0.040 0.080 0.080 0.160 0.160
c/ 0.040 0.040 0.080 0.080 0.040
t/s 88 44 22 11 t
则:该实验的目的是 ,显色时间t? ? s,分析表中数据,得出的结论是 。
【解析】 可看作和相结合形成的微粒,故发生反应的与被氧化的的物质的量比为3∶2 。
(4)由表中数据①②③④看出为研究c对反应速率的影响,由表中数据②③④⑤看出为研究c对反应速率的影响。根据浓度的变化与反应时间的数据关系可看出反应速率与反应物浓度乘积成正比。
【答案】 (1)K
(2)< (Ⅱ)
(3)3∶2
(4)研究、的浓度对反应速率的影响 22 ?反应?速率与反应物浓度乘积成正比
14.(12分)298 K时,某容积固定为1 L的密闭容器中发生如下可逆反应:A(g) 2B(g) H=a 。其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示:
试回答下列问题:
(1)已知298 K时60 s达到平衡,则前60 s内A的平均反应速率为 。
(2)若298 K时B的平衡浓度为A的3倍,则A的转化率为 ,在70 s时再向容器中通入一定量的A气体,再次达到平衡时A的转化率将 (选填”不变”或”变大”或”变小”)。
(3)323 K时(其他条件不变),B的平衡浓度为A的2倍,且达到平衡所需时间为298 K时的。
①该反应中H 0(填”>“或”<“);
②请在上图中画出323 K时A的物质的量浓度随时间的变化曲线。
(4)若反应在298 K时进行,在2 L密闭容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne,达到平衡B的转化率为 。
a.等于60%
b.等于40%
c.小于40%
d.介于40% 60%之间
【解析】 (1)vv?0.005 。
(2)B的平衡浓度为A的3倍,则A的平衡浓度为?0.2 ，起始浓度为0.5 转化浓度为?0.3 ，其转化率为60%;再充入一定量的A相当于增大压强,平衡逆向移动,A的转化率将变小。
(3)323 K时(其他条件不变),B的平衡浓度为A的2倍,则达到平衡时A的浓度为0.25 说明升温过程中,平衡逆向移动,该反应是放热反应H<0。该温度下达到平衡状态用时10 s,A的浓度从0.5 减小到0.25 从而可画出其浓度变化曲线。
(4)设容器的体积为1 L,投料从B开始,达到平衡时对应的平衡状态一样,已转化的B的物质的量浓度为?0.4 的转化率为40%,通入与反应无关的气体平衡不移动,此时再将体积扩大到2 L,减小压强平衡正向移动,B的转化率将减小。答案选c。
【答案】 (1)0.005
(2)60% 变小
(3)①<
②
(4)c
15.(14分)(2012安徽舒城一中高三月考)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下与反应生成NO。
(1)在不同温度下,反应2NO(g) ?H=?a 的平衡常数K如下表:
温度/℃ 1 538 1 760 2 404
平衡常数K 0. 2.
该反应的H 0(填”>““=”或”<“)。
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1 538 ℃时的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1 760 ℃时的转化率随时间变化的示意图。
(2)2 404 ℃时,在容积为1.0 L的密闭容器中通入2.6 mol 和2.6 mol 计算反应2NO(g)达到平衡时NO的浓度(此温度下不考虑与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)。
(3)科学家一直致力于研究常温、常压下”人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下在催化剂(掺有少量的表面与水发生反应,生成的主要产物为。相应的热化学方程式?如下?:
== H=?+1 530?
则氨催化氧化反应==的反应热H= 。(用含a的代数式表示)。
(4)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递实现氮的固定——氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为: 。则在电解法合成氨的过程中,应将不断地通入 极(填”正”“负” “阴” 或”阳”);在另一电极通入该电极反应式为 。
【解析】 (1)①升温时K变大,说明平衡正向移动,即正反应为吸热反应;②1 760 ℃时平衡正向移动的转化率变大。
(2) 设NO的平衡浓度为x
+ 2NO(g)
起始时各物质浓度/: 2.6 2.6 0
平衡时各物质浓度/: 2. 2. x
K
x=0.20 。
(3)根据盖斯定理计算求解。
(4)合成氨的过程中是失电子发生氧化反应应通入阳极,则阴极为得电子生成氨气。
【答案】 (1)①>
②如下图
(2)0.20
(3)-(1 530-2a)
(4)阳 ===
16.(12分)在30 ℃时,将0.40 mol的二氧化氮气体充入2 L抽空的密闭容器中,经过10 s达到平衡,浓度变化曲线如下图所示,试回答:
(1)在30 ℃时,反应的H? ?0(填”>“或”<“),你做出这个判断的理由是 。
(2)30 ℃时,反应 的平衡常数为? ?;则升高温度后,平衡常数将? ?(填”增大”“减小”或”不变”)。
(3)若保持温度不变,在第20 s再向该密闭容器中充入?0.32 mol He,?并把体积扩大为4 L,试通过计算,利用相关数据(不要计算过程,只要相关数据)确定平衡移动的方向为? ?。
【解析】 (1)在30℃时,该反应为气体体积减小的熵减反应,而此时反应能自发进行,故必为放热反应。
(2)30℃时反应的平衡常数K 。升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
(3)因为He是惰性气体,不参与反应,扩大体积后,?c?0.050
c )=0.025
K=5,
则平衡向逆反应方向移动。
所以,平衡向逆反应方向移动。
【答案】 (1)< 该反应为气体体积减小的熵减反应,而此时该反应能自发进行
(2)5 减小
(3) K=5,平衡向逆反应方向移动?
?第4讲 化学实验方案的设计与评价?
随堂演练巩固
1.（2012湖北黄冈中学期中测试）绿色环保也是我们的生活理念，下列实验符合“绿色环保”思想的是（）
【解析】 A项吸收不完全的氯气会逸出,造成污染;C项多余的氯化氢会逸散到空气中,造成污染;D项有CO逸散到大气中,造成污染。
【答案】 B
2.(2012浙江衢州一中期中)科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的选项是( )
A.探究和反应可能有生成
B.探究镁条表面灰黑色的物质可能只是氧化镁
C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是
D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致
【解析】 为蓝色,C项探究没有意义。
【答案】 C
3.下列实验操作与预期目的或结论一致的是( )
选项 实验操作 实验目的或结论
A 取酸雨试样,加入10%溶液,再加入溶液,有白色沉淀生成 该酸雨试样中一定含有
B 在有镀层的铁片上,用刀刻一槽,在槽上滴入少量0.1 盐酸,?2 h?后滴入KSCN溶液,无红色出现 可能是镀锡的铁片
C 配制溶液时,先将溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒 抑制水解,并防止被氧化为
D 某无色溶液,加入银氨溶液,水浴加热,有银镜生成 溶液中一定含醛类化合物
【解析】 A项不能排除酸雨中的盐酸与铁反应生成且铁是过量的,防止了被氧化,滴入KSCN溶液不会出现血红色,B项结论错误;只要含有醛基的物质就能发生银镜反应,含有醛基的物质不一定属于醛类,如葡萄糖含醛基,属于糖类,D项错误。
【答案】 C
4.(2012陕西西安八校期中联考)某学生要做检验粉末中含有少量的NaOH和NaCl的实验.他的实验设计分为7个步骤,其中的5个步骤所用的试剂及实验操作均已写明,见下表:
实验步骤 所用实验试剂及操作
( ) 取少量样品放入试管甲里
( ) 再向溶液里滴加几滴溶液
( ) 过滤,取少量滤液盛在试管乙里
( ) 向试管里加入适量的蒸馏水,振荡
( ) 滴入几滴酚酞试液
( ) (1)
( ) (2)
试将表里空缺的(1)、(2)两个步骤所用的试剂(自选)及实验操作补写完整,然后按实验步骤的顺序以①②③④⑤⑥⑦分别填入相应的”实验步骤”栏里。
【答案】
实验步骤 所用实验试剂及操作
(1) 取少量样品放入试管甲里
(6) 再向溶液里滴加几滴溶液
(4) 过滤,取少量滤液盛在试管乙里
(2) 向试管里加入适量的蒸馏水,振荡
(5) 滴入几滴酚酞溶液
(3) (1)向试管甲中加入过量的溶液
(7) (2)向试管乙中加入适量的稀硝酸
5.(2012山东鱼台一中高三第三次月考)已知、和都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。用如图所示装置进行Mg和反应的实验。
(1)选择制取的合适试剂 。
①10%的溶液
②80%的溶液
③固体
④固体
(2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式:? ? ; 。装置C中NaOH溶液的作用是 。
(3)你认为该装置是否有不足之处 。如果有,请说明 。
【解析】 (1)因二氧化硫溶解度较大,不适合用稀硫酸来制取,故需用80%左右的溶液和亚硫酸钠固体来?制取?。
(2)根据题意,二氧化硫与金属镁发生类似二氧化碳与金属镁的反应,生成的硫单质在高温下还会与金属镁继续反应。
【答案】 (1)②③
===↑ 2MgO+MgS(或2MgO+S、Mg+SMgS) 吸收多余的防止污染环境
(3)有 在A和B之间未连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢片,防止镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置(只要答出一点即给分)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.工业上制取不是直接用铜与浓硫酸反应,而是将Cu和少量的Ag的混合物浸在稀硫酸中并不断从容器下部吹入细小的空气泡,这样的优点是( )
①不产生污染大气的 ②提高的利用率 ?③节?约能源 ④提高铜的利用率
A.①②③ B.①④
C.只有②③ D.只有①②
【解析】 将Cu和少量的Ag的混合物浸在稀硫酸中并不断从容器下部吹入细小的空气泡,形成原电池,氧气将铜氧化,不会产生二氧化硫,且能充分利用硫酸。
【答案】 A
2.(2012安徽合肥八中高三月考)实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀,剩余部分只看到””字样(如图所示)。已知,固体M只可能是、、中的一种。若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验,下列说法不正确的是
( )
A.只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的具体成分
B.往溶液中通入二氧化碳,若有白色沉淀,则固体M为
C.往溶液中加入稀硝酸酸化的若有白色沉淀,则固体M为
D.用pH试纸检验,若pH=7,则固体M一定是
【解析】 往溶液中加入稀硝酸酸化的若有白色沉淀,则固体M应为或。
【答案】 C
3.(2012福建福州八中第二次质检)测定空气中污染物含量的一种方法是:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其导电能力的变化(电阻越小,导电能力越强)。用上述方法测定空气中氯气的含量时,导电能力变化最大的是 ( )
A.溶液 B.KI溶液
C.NaOH溶液 D.溶液
【解析】 反应的方程式分别为:==2NaCl+
?=====NaCl+NaClO==分析可知D项中由弱电解质溶液变成强电解质溶液,导电能力变化最大。
【答案】 D
4.(2012浙江北仑中学期中)某同学为证明NaOH溶液能使酚酞试液变红是的性质,他所设计的下列实验中没有意义的是( )
A.取KOH、、溶液分别与酚酞试液作用,观察溶液颜色
B.取NaCl溶液与酚酞试液作用,观察溶液颜色
C.测定NaOH的溶解度,证明其易溶于水,并观察溶液的颜色
D.向滴有酚酞的NaOH溶液中加入盐酸,观察溶液的颜色
【解析】 A项验证了凡能电离出的溶液都能使酚酞试液变红,B项验证了凡不能电离出的溶液都不能使酚酞试液变红,D项验证了当被消耗后,不能使酚酞试液变红。只有C项设计没有意义。
【答案】 C
5.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )
A.①④ B.①②
C.②③ D.①②③④
【解析】 ②中会产生倒吸现象;③中制备的氨气中含有二氧化碳。
【答案】 A
6.(2012安徽合肥一模)下列有关除杂的叙述正确的是 ( )
A.除去苯中的苯酚:加入浓溴水后,过滤
B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
C.除去中少量的HCl:气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D.除去溶液中少量的:用足量铁粉,过滤
【解析】 加入浓溴水后,苯中的苯酚会生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶解在苯中,不能用过滤法分离,A错;要除去乙酸乙酯中少量的乙酸,加饱和碳酸钠溶液,乙酸会和碳酸钠反应,溶液会出现分层现象,上层为酯层,分液即可达到目的;除去中少量的HCl应将气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶;用足量铁粉除去溶液中少量的铁和两种物质都反应,不能达到目的。
【答案】 B
7.下列实验操作中,仪器一定需要插入液面以下的是 ( )
①制备时将NaOH溶液滴入溶液中所用的胶头滴管 ②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗 ?③分?馏石油时控制馏分温度的温度计 ④用乙醇制备乙烯时所用的温度计 ⑤用水吸收氨气时的导气管 ⑥向溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管
A.③⑤⑥ B.②⑤
C.①②④ D.①②③④⑤⑥
【解析】 ①为防止生成的被氧化,故将NaOH溶液滴入溶液中时所用的胶头滴管要插入液面以下;?②目的?是液封,防止气体从漏斗中逸出;③是测气体的温度,应使温度计下端和蒸馏烧瓶的支管口相齐;④测反应液的温度,故应插入液面以下;⑤由于氨气极易溶于水,不能将导气管插入液面以下;⑥向溶液中滴加液体,胶头滴管不能插入液面以下,且胶头滴管的下端在试管口上方。所以选C。
【答案】 C
8.(2012浙江北仑中学期中)下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( )
【解析】 B项中不能用酸式滴定管盛氢氧化钠溶液;C项不能用干燥的pH试纸检验氨气;D项冷凝水的流向错误。
【答案】 A
9.(2011广东理综,10)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入溶液中,观察沉淀的生成
C.将浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水固体
【解析】 A项,直接将水加入浓硫酸中的操作是错误的;B项,缓慢滴加NaOH溶液,会使其充分吸入空气中的而部分变为进而致使生成部分沉淀;D项,直接加热蒸干溶液会得到不能得到。
【答案】 C
10.(2012安徽省城名校高三联考)通过实验操作、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作和事实的解释正确的是( )
A.不同浓度的醋酸溶液与醋酸钠溶液做导电性实验时,灯泡发光亮度一样,说明醋酸也是强电解质
B.溶液中加入ZnS固体,溶液蓝色变浅,说明CuS比ZnS更难溶
C.中和滴定实验中,发现所测浓度偏低,可能由于盛放待测液的锥形瓶事先未用待测液润洗
D.某学生用pH试纸测新制氯水的pH,先变红后褪色,是因为有强氧化性
【解析】 A项,做导电性实验,溶液浓度应该相同,错误;B项溶液中加入ZnS固体,溶液蓝色变浅,说明生成CuS,即CuS比ZnS更难溶,正确;C项,中和滴定实验中,盛放待测液的锥形瓶事先用待测液润洗后,所测浓度应该偏高,错误;D项,某学生用pH试纸测新制氯水的pH,试纸先变红后褪色,是因为HClO有强氧化性。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)(2012湖北黄冈中学期中测试)为测定与混合物中各组分的含量,取样品23.2 g按以下图示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
(2)此实验还必须用到的最重要的仪器是 ;仪器F的作用是 。
(3)已知仪器C中装有品红溶液,其作用是 ,有人提出该溶液可能引起含量的测量结果比实际值偏低,理由是 。
(4)实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b.品红溶液
c.酸性高锰酸钾溶液d.饱和碳酸氢钠溶液 e.氢氧化钠溶液 f.无水硫酸铜 g.碱石灰 h.五氧化二磷
i.无水氯化钙
①请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:
B中 ,D中 ,E中 。
②实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的空气。这样做的目的是 。所通空气应先经过 试剂(填上述所供试剂的序号)处理,否则可能引起含量的测量结果比实际值(填”偏高”“偏低”或”没影响”)。
(5)若仪器E在试验完成时增重4.4 g,则与的物质的量之比为 。
【解析】 从题中信息可看出,本实验的原理为:称取一定质量的样品与足量稀硫酸反应,将产生的混合气体通过足量的酸性高锰酸钾溶液以除去二氧化硫气体,并通过品红溶液验证已经完全除尽,干燥后再通过盛有碱石灰的干燥管吸收二氧化碳,通过称量干燥管的增重获得二氧化碳的质量,从而求得原混合物中碳酸钠的质量。实验过程中为了保证生成的气体全部被吸收,还向装置中通入处理过的空气,在装置最后还安装了干燥管以免空气中的二氧化碳和水进入前边的干燥管造成实验误差。
【答案】 (1)检查装置的气密性
(2)托盘天平 防止空气中的水蒸气及二氧化碳等进入E中
(3)检验是否除尽 可溶于水
(4)①c a g ②使A、B、C、D各仪器中残留的进入E被充分吸收 e或g 偏低
(5)1∶1
12.(12分)(2012江西新余一中模拟)在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为它对的分解具有良好的催化效果。某兴趣小组通过实验研究的性质。
(1)该小组设计了如下4个方案以验证的氧化性,可行的是? ?。
A.把固体加入到溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把固体加入到溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把固体加入到溶液中,再加入溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.把固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和固体的质量相同,恒定实验温度在298 K,设计如下对比实验:
实验 外加试剂 现象
A 1滴0.2 NaOH溶液 不变色
B 1滴水 缓慢变浅棕褐色
C 1滴0.1 硫酸 迅速变棕褐色
①该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是 。
②写出在酸性条件下氧化的离子方程式? ? 。
(3)为了探究的催化效果,需要用30%的溶液(密度按1 配制浓度为3%的溶液(密度按1 mL。配制过程中除了用到量筒、烧杯、100 mL容量瓶外,还需用到的玻璃仪器名称是? ?,需用量筒量取 mL 30%的溶液。催化分解的化学方程式为 ,反应结束后将液体与分离的实验操作名称叫 。
(4)实验室用制取氯气的化学方程式为 。
【解析】 (1)C项中忽视了亚硫酸钡也难溶于水,D项中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下才发生反应。
【答案】 (1)A
(2)①酸性越强的氧化性越强
②===
(3)玻璃棒、胶头滴管 10.0 ===↑ 过滤
浓) ↑
13.(12分)(2012湖南师大附中月考)某同学用下面装置实现铜与浓、稀硝酸反应,过程如下:
Ⅰ.取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是??]。
Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
Ⅲ.按下图所示连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
(1)过程Ⅰ发生反应的离子方程式是 。
(2)过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是 。
(3)过程Ⅲ的后续操作如下:
①使浓硝酸与铜丝接触的操作是 。当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器。
②换入另一注射器后,打开b和分液漏斗活塞,玻璃管充满稀硝酸时,关闭b打开a,可见无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目的是 。
(4)已知:
===;
和的混合气体的组成可表示为x。将该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的取值范围应为:? ? 。
【解析】 (4)当全部是时,能被完全吸收,此时x=2,当NO与之比为1∶1时,也能被完全吸收,此时x=1.5,故2>x.5。
【答案】 ===↑
(2)增大铜丝与酸的接触面积,提高化学反应速率
(3)①打开止水夹a和b,从注射器中推入空气
②将玻璃管中的排出
(4)2>x.5
14.(14分)(2012安徽合肥一中高三素质测试)铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。”速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测”速力菲”药片中的存在,设计并进行了如下实验:
(1)试剂1是 。
(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是 。
(3)在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:
编号 猜想
甲 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe
乙 溶液中的 被过量的氯水氧化
丙 新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白
基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。(不一定填满,也可以补充)
编号 实验操作 预期现象和结论
(4)另一同学为了检测”速力菲”药片中铁的含量,设计并进行了如下实验:
①取样、碾碎,并称取2.0 g,加入过量盐酸,搅拌使其完全溶解;
②向所得溶液中先加入足量溶液,再加入足量氨水,充分反应后过滤并洗涤沉淀;
③将所得固体灼烧至恒重,得0.8 g红棕色固体。
④计算:”速力菲”药片中铁的质量分数为 。
【解析】 根据题意,(1)检验时先将药品制成溶液,以便于检验,”速力菲”药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸,所以试剂1选用稀盐酸即可;(2)在加入KSCN溶液后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色,说明有少量三价铁离子,原因是亚铁离子容易被氧化,被空气中氧气氧化生成少量三价铁离子,使溶液变淡红色;(3)中溶液褪色乙同学认为是溶液中加入了过量氯水,这时只要检验溶液中是否存在即可, 方案一:取少量褪色后溶液,加入KSCN溶液,如果溶液变红色,说明溶液中的 被过量的氯水氧化,如果溶液不变红色,说明乙同学的猜想是不合理的;方案二:取少量褪色后溶液,加入溶液,如果溶液仍不变红色,同样说明溶液中的 被过量的氯水氧化了;如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是不合理的;?(4)红?棕色固体为氧化铁,根据铁元素守恒可计算铁的质量分数。
【答案】 (1)稀盐酸(或稀硫酸)
被空气中氧气氧化成
(3)
编号 实验操作 预期现象和结论
① 取少量褪色后的溶液,加入KSCN溶液 如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液不变红色,说明乙同学的猜想是不合理的
② 取少量褪色后溶液,加入溶液 如果溶液仍不变红色,说明乙同学的猜想是合理的;如果溶液变红色,说明乙同学的猜想是不合理的
(其他合理答案也可)
(4)28%单元检测评估(九)?
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关平衡常数的说法正确的是( )
A.已知K则对应的化学反应可以表示为:
B.将某浓度氢氟酸溶液升高温度,氢氟酸的电离平衡常数K将变大
C.常温下,向纯水中加入碳酸钠,水的电离程度变大,K变大
D.化学平衡常数K与温度有关,随温度的升高,K可能增大也可能减小,或者不变
【解析】 A项将反应物与生成物写颠倒,错误;弱电解质的电离都是吸热过程,故升温电离平衡常数增大,B项正确;水的离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,C项错误;任何化学反应都伴随着能量的变化,故升高温度,化学平衡一定发生移动,则化学平衡常数一定变化,D项错误。
【答案】 B
2.(2012云南玉溪一中阶段测试)实验室中,某学生先用蒸馏水湿润pH试纸(每次使用时湿润程度相同),然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试液测定试液的pH,下列说法正确?的是?( )
A.该学生的测定值没有误差产生
B.当溶液为溶液时,该学生的测定值不会有误差
C.用此法检测c相等的盐酸和醋酸两溶液时,盐酸的pH比醋酸小
D.用此法检测c相等的盐酸和醋酸两溶液时,醋酸的pH比盐酸小
【解析】 先用蒸馏水湿润pH试纸,相当于将原溶液进行了稀释,对于碱性溶液来说,所测得的结果偏小,对于酸性溶液来说,所测得的结果偏大,对于中性溶液来说,测定结果无影响,对于弱电解质的溶液来说,测得的结果误差要小于强电解质溶液的。
【答案】 D
3.甲、乙、丙、丁、戊五种溶液的溶质分别是HCl、、NaOH、、中的一种。常温下进行如下实验:①将0.1 L pH=9的甲溶液分别与a L 0.001 的乙溶液、b L 0.001 的丁溶液充分反应后溶液呈中性时,a>b;②浓度均为0.1 的丙和丁溶液等体积混合后,溶液呈酸性;③0.1 的甲溶液的pH小于0.1 的戊溶液的pH。下列判断正确的是( )
A.甲的溶质是
B.乙的溶质是
C.丙的溶质是NaOH
D.戊的溶质是HCl
【解析】 由①甲溶液pH=9呈碱性,可知必为NaOH、??和中的一种,则乙、丁溶液分别为HCl、中的一种,由中和时乙、丁的体积关系可知乙的酸性比丁的弱,则乙为丁为HCl。由②可知丙必为弱碱由③可知戊的碱性最强,则戊为NaOH,则甲为。
【答案】 B
4.在25 ℃时向V mL pH=m的中,滴加pH=n的KOH溶液10 V mL时,溶液中物质的量恰好等于加入的的物质的量,则m+n的值为( )
A.13 B.14
C.15 D.不能确定
【解析】 溶液中的物质的量恰好等于加入的物质的量,说明反应恰好完全进行,溶液呈中性,故nn(KOH),即V V解得:m+n=13。
【答案】 A
5.下列说法正确的是( )
A.相同物质的量浓度的下列溶液中,①、?②、?③、④其c由大到小的顺序是:①>②>③>④
B.某物质的溶液中由水电离出的c 若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
C.物质的量浓度相等的和NaHS混合溶液中:?c?+ccc
c
D.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)??,往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左移动,溶液中离子的总浓度会减小
【解析】 A项,①中与相互抑制水解,③中和相互促进水解,④中只有极少量电离,故A项正确;B项中是抑制水的电离,但不知道溶液所处的温度是否为常温,故无法确定溶液的pH,B项错误;C项中命题意图是考查溶液的电中性,但忽视了每个带2个单位负电荷,C项错误;D项,根据同离子效应,加入少量NaCl粉末,平衡左移,但溶液中离子的总浓度增大,D项错误。
【答案】 A
6.下列说法中,正确的是( )
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH会增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+??,往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左移动,溶液中离子的总浓度会?减小?
C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下KK
D.硬水含有较多、、、加热煮沸可以完全除去其中的、
【解析】 饱和石灰水中加入一定量生石灰,则反应后,溶液仍为饱和,由于溶液温度升高,??溶解度减小,则其中氢氧根浓度减小,故pH减小,A项错误。B项中刚开始AgCl为悬浊液,即是饱和的,加入NaCl,由于温度不变,则K不变,平衡逆向移动,但离子总浓度不会减少。沉淀总是向着更难溶的方向进行,AgCl中加KI,能生成黄色的AgI沉淀,则可说明AgI的溶度积更小,C项正确。根据溶度积理论知,难溶的电解质仍存在电离平衡,故仍存在少量的、项错。
【答案】 C
7.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸的化学式 HCN
电离平衡 常数(25 ℃) 1. 4. K. K.
则下列有关说法正确的是( )
A.各溶液pH关系为:??
B.a 溶液与b 溶液等体积混合,所得溶液中cc则a一定小于b
C.冰醋酸中逐滴加水,则溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
D.和混合溶液中,一定有c?c?=c
cc
【解析】 A项中没有给出各溶液的物质的量浓度,故无法比较其pH,A项错误;B项中由cc据溶液中电荷守恒知cc所以a可能等于或小于b,B项错误;冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性先增大后减小,电离程度一直增大,pH先减小后增大,C项错误;根据电荷守恒可得D项正确。
【答案】 D
8.(2012浙江台州四校一联)下列图示与对应的叙述相符?的是?( )
A.图a表示25 ℃时,用0.1 盐酸滴定20 mL ?0.1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图b中曲线表示反应2A(g)+B(g) 2C(g) H>0,正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图c表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+?D(s)?的影响,乙的压强比甲的压强大
D.据图d,若除去溶液中的可向溶液中加入适量CuO至pH在4 到7之间
【解析】 A项中接近滴定终点时,其pH变化迅速,反映在图像上,pH发生突变,A项错误;B项中正反应为吸热反应,升温时,平衡常数应增大,B项错误;C项中反应为气体体积不变的反应,增大压强化学反应速率增大,但平衡不移动,C项正确;D项中由曲线看出,应调节pH在4左右。
【答案】 C
9.(2012江西六校第一次联考)下列溶液中有关物质的量浓度关系和计算不正确的是( )
A.pH相等的NaOH、和三种溶液,则有c(NaOH)c
B.已知25 ℃时K.则在0.1 溶液中的物质的量浓度最大可达到?6.?
C.25 ℃时,0.1 溶液中水电离出来的浓度大于0.1 溶液中水电离出来的浓度
D.室温下,0.1 NaHA溶液的pH=4,则该溶液中cccc
【解析】 A项,根据越弱越水解,弱酸强碱盐对应的酸越弱,其水解程度越大,可知A项正确;B项,c . 项正确;C项中的水解促进水的电离,C项正确;D项,?0.1 ? NaHA溶液的pH=4,说明的电离程度大于水解程度,故离子浓度大小顺序为c?c?>?c（A2-）>c项错误。
【答案】 D
10.(2012广东六校二联改编)下列图像表达正确的是 ( )
A.图①表示25 ℃时,用0.1 盐酸滴定20 mL ?0.1 氨水
B.图②表示常温下,等量锌粉分别与两份足量的等体积等浓度的盐酸反应
C.图③表示向和盐酸的混合溶液中通入
D.图④表示向醋酸溶液中滴入氨水
【解析】 25 ℃时,0.1 氨水的pH小于13,A项错误;图②忽视了参加置换反应的锌,导致生成气体量会减小,B项错误;向溶液中通入不会产生沉淀,C项错误;醋酸是弱电解质,一水合氨是弱电解质,二者反应生成的醋酸铵是强电解质,故其导电能力变化符合图④,D项正确。
【答案】 D
11.(2012安徽省城名校高三联考)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.将水加热到120 ℃,pH=6:cc
B.醋酸与醋酸钠的pH=7的混合溶液中:cc
C.0.1 的硫酸铵溶液中:cc?c?
D.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:?c?c
【解析】 A中,将水加热到120 ℃,pH=6,此时水仍然是中性的,所以cc;B中,醋酸与醋酸钠的pH=7的混合溶液中,根据电荷守恒式:cc;D中,pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合,由于酸不一定是强酸,若为强酸有c?c?若为弱酸有cc。
【答案】 C
12.(2012河南平顶山一调)常温时,下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
A.稀释pH=10的氨水,溶液中所有离子的浓度均降低
B.常温下物质的量浓度相等的①、?②?、③三种溶液中?c?:③>①>②
C.pH=11的NaOH和pH=11的氨水分别稀释100倍后的pH前者一定大于后者
D.分别中和pH与体积均相同的硫酸和醋酸,硫酸消耗氢氧化钠的物质的量多
【解析】 氨水呈碱性,稀释时碱性减弱,c减小,根据水的离子积常数只与温度有关,可知c增大,A项错误;促进的水解抑制的水解,B项正确;D项忽视了醋酸为弱酸,只有部分电离,错误。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 HA物质的量浓 度 NaOH物质的量 浓度 混合溶 液的pH
① 0.1 0.1 pH=9
② c 0.2 pH=7
③ 0.2 0.1 pH<7
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸 (填”强酸”或”弱酸”)。
(2)②组情况表明,c 0.2 选填”大于”“小于”或”等于”)。混合液中c与c的大小关系是 。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度 NaA的水解程度(选填”大于”“小于”或”等于”),该混合液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)①组实验所得混合液中由水电离出的c 。写出该混合液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。cc cc(HA)
= 。
【解析】 (1)从①组情况分析,等体积等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合后,溶液显碱性,说明生成了强碱弱酸盐,说明HA是弱酸。
(2)②组中NaOH的物质的量浓度为0.2 混合后溶液显中性,说明HA稍过量。HA的物质的量浓度应大于0.2 。根据电中性原理,混合液中离子浓度cc。
(3)第③组实验相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA溶液混合,pH<7,说明电离程度大于水解程度,溶液中离子浓度由大到小的顺序为cc?c?>c。
(4)①组实验所得混合溶液的pH=9,则c 水电离出cc 。cccc cc(HA)=c? ?。
【答案】 (1)弱酸
(2)大于 cc
(3)大于 cccc
14.(12分)在温度t ℃下,某的稀溶液中?c ,c ,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 氢氧化钡的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
(1)依据题意判断,t ℃ 25 ℃(填”大于”“小于”或”等于”),该温度下水的离子积K 。
(2)b= ,原的稀溶液的物质的量浓度为? ?。
(3)该温度下,向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该的稀溶液时,沉淀正好达最大量,从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL,测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为 ,以及其中的物质的量浓度为 。
【解析】 (1)在稀溶液中水的离子积常数K?c(H+)·c说明溶液的温度大于25 ℃,且有该温度下pH+pOH=12,中性溶液的pH等于6。(2)由①可知溶液中c ,c ,当滴入盐酸22 mL时溶液呈中性时有?c(H+)=c所以原盐酸的浓度为 ,b等于4。(3)设混合溶液中的物质的量为x的物质的量为y,所加入的与恰好完全反应时有x+y=?1.5? x解得xy=??。
【答案】 (1)大于
(2)4
(3)4
15.(12分)(2011浙江杭州萧山模拟)重铬酸钠俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成分为还含有、MgO、等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
中涉及的主要反应有:
主反应:
副反应: ↑、↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
试回答下列问题:
(1) “①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 。两个副反应均为吸热反应,但在高温下均能自发进行,其原因是 。
(2)”③”中调节pH至4.7,目的是 。
(3)”⑤”中加硫酸酸化的目的是使转化为请写出该平衡转化的离子方程式: 。
(4)称取重铬酸钾试样2.500 0 g配成250 mL溶液,取出25.00 mL于锥形瓶中,加入10 mL 2 溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为放于暗处5 min,然后加入100 mL水,加入3 mL淀粉指示剂,用0.120 0 标准溶液滴定
①判断达到滴定终点的依据是: ;
②若实验中共用去标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参与反应) 。
【解析】 搅拌的目的是增大反应物的接触机会,从而加快反应速率。由于这两个副反应是在高温下才自发进行,所以必然是一个S>0的反应。③溶液中存在的主要阴离子有、、将pH调至4.7是为了除去其中的和。硫代硫酸钠溶液和单质碘发生了反应,当滴加最后一滴硫代硫酸钠消耗完单质碘时,溶液蓝色褪去;重铬酸钾的纯度可通过的量建立和之间的关系式进行求解。
【答案】 (1)使反应物接触更充分,加快反应速率 S>0
(2)除去溶液中的、
(4)①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不恢复 ②94.08%
16.(14分)(2012河南平顶山一调)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。可用复盐作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达40 ℃时开始热解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在120 ℃干燥得到碱式碳酸镁产品。
(1)①搅拌的目的是 ,②选择水浴加热方式,其优点是: 。
(2)40 ℃复盐开始热解生成该反应的化学方程式为: 。
(3)40 ℃时,开始滴加卤水的目的是 。
(4)碱式碳酸镁产品中镁的质量分数[w(Mg)]越高,产品质量越好,氯的质量分数越高,产品质量越差。分析含量采用滴定法,先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。
①测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外,还必须用到的玻璃仪器有: 。
②已知某温度时,一些银盐的K如下表:
难溶盐 AgCl AgBr AgI
K 5. 8.
颜色 白色 淡黄色 黄色 砖红色
则滴定时,可用作指示剂的是 (选填序号:a.NaBr b.NaI c.。且滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是 。
(5)若已知制得的碱式碳酸镁的质量a g,要确定其组成(不考虑微量杂质),还必需的数据有: 。
①充分灼烧后,剩余固体的质量
②灼烧时,测得的二氧化碳的体积(已换算成标准?状况?)
③灼烧时的温度和时间
④碱式碳酸镁的密度
【解析】 (4)滴定时,以作指示剂,用已知浓度的溶液进行滴定,加入的首先与结合成沉淀,当消耗完时再与结合成砖红色沉淀,从而指示终点。(要注意AgCl的K虽然比的K大,但二者的表达式不一样,通过换算可知先沉淀AgCl)
(5)碱式碳酸镁灼烧后的最后剩余固体为氧化镁,可求得Mg元素原子的物质的量,由标准状况下二氧化碳体积可求得碳酸根离子的物质的量,用总质量减去二者的质量可得氢氧根离子的质量,进一步求出其物质的量。最后可求出n(Mg)∶n∶n的值,即可得碱式碳酸镁的组成。
【答案】 (1)①使反应物充分接触,提高反应速率 ②反应物均匀受热
??↑↑
(3)吸收复盐热解放出的和部分
(4)①容量瓶(一定规格)、胶头滴管
②c 碱性条件下硝酸银会生成氧化银(或氢氧化银)沉淀
(5)①②?随堂演练巩固
1.(2010大纲全国理综)下图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是 ( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
【解析】 ③是卤代烃的消去反应,生成物中只含有碳碳双键一种官能团;④是不饱和有机化合物与HBr的加成反应,生成物中只含有”—Br”一种官能团。
【答案】 C
2.分子式为的有机物A,能在酸性条件下水解生成B和C,且B在一定条件下能转化成C。则有机物A可能的结构有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
【解析】 由题意,A能水解生成B和C,且B在一定条件下能转化成C,得B为一元醇,C为一元羧酸,且二者的碳原子数相同,碳链结构完全相同。即B为:——有两种结构,所以A可能的结构有两种。
【答案】 B
3.央视焦点访谈节目在2010年10月报道,俗称”一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏,还能致癌。”一滴香”的分子结构如下图所示,下列说法正确的是( )
?????
A.该有机物遇溶液显紫色
B.1 mol该有机物最多能与3 mol 发生加成反应
C.该有机物能发生取代、加成、氧化和消去反应
D.该有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应
【解析】 分子中无酚羟基,遇溶液不显紫色,A项错误;碳碳双键和羰基均能与氢气加成,1 mol该物质最多可消耗3 mol 项正确;该有机物不能发生消去反应,C项错误;该有机物的分子式为它的芳香族同分异构体的苯环支链中不可能有不饱和键,所以它的芳香族同分异构体不可能发生银镜反应,D项错误。
【答案】 B
4.下图表示取1 mol乙烯雌酚进行的四个实验,下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是( )
A.①中生成7 mol
B.②中生成2 mol
C.③中最多消耗3 mol
D.④中最多消耗7 mol
【解析】 乙烯雌酚的分子式为 mol乙烯雌酚燃烧生成10 mol ;1 mol乙烯雌酚能与4 mol 发生取代反应,与1 mol 发生加成反应,故最多消耗5 mol ;1 mol乙烯雌酚能与7 mol 发生加成反应,但不能与溶液反应放出气体。
【答案】 D
5.(2011山东理综,33)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。
???(X为卤原子,R为取代基)
经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)M可发生的反应类型是。
a.取代反应 b.酯化反应
c.缩聚反应 d.加成反应
(2)C与浓硫酸共热生成F,F能使酸性溶液褪色,F的结构简式是。D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是。
(3)在的反应中,检验A是否反应完全的试剂是。
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,与溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为 。
【解析】 (1)M分子中有酯基,故可以发生水解(取代)反应;有碳碳双键,故可以发生加成反应。
(2)由题给信息可知,D、E具有卤代苯的结构或酯的结构,由其生成途径可判断E具有卤代苯的结构,D具有酯的结构。由M可推知E的结构简式为??,D为==、C分别为?==CHCOOH?、故A为
==CH—CHO。F为==为D的加聚产物。
(3)A中有—CHO,检验其是否存在即可。
(4)由于K有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,且有酚羟基,另一取代基只能是—且处于酚羟基的对位。
【答案】 (1)ad
==
?
(3)新制悬浊液(或新制银氨溶液)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012安徽省城名校高三联考)下列离子方程式正确的是( )
A.少量金属钠放入醋酸中: ↑
B.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
C.苯酚钠溶液中通入少量:
D.少量醋酸滴入纯碱中:
↑
【解析】选项A中电荷不平衡,质量也不守恒,错误;选项C正确的离子方程式为: 。选项D正确的离子方程式为: 。
【答案】 B
2.下列鉴别方法不可行的是( )
A.用新制悬浊液鉴别甲酸、乙醛、乙酸
B.用饱和溶液鉴别乙酸乙酯、乙醇和乙酸
C.用酸性溶液鉴别=和
D.用浓溴水、酸性溶液鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液
【解析】 A项,甲酸能溶解新制氢氧化铜悬浊液但加热时生成红色沉淀、乙醛不能溶解氢氧化铜悬浊液但加热时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜悬浊液,可以鉴别;B项,饱和溶液能够溶解乙醇、与乙酸乙酯分层、与乙酸反应产生气体,可以鉴别;C项,碳碳双键、醛基都能被酸性溶液氧化溶液都褪色,无法鉴别;D项先用浓溴水鉴别出己烯、苯酚,再用酸性溶液来鉴别甲苯与乙酸乙酯。
【答案】 C
3.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚和氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能和氢氧化钠溶液反应
D.丙酮分子中氢原子比乙烷分子中氢原子更容易被卤素原子取代
【解析】 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于侧链(甲基)受苯环的影响,使其易被氧化;苯酚和氢氧化钠溶液反应是由于羟基(—OH)受苯环的影响,使羟基氢原子变得活泼;丙酮分子中氢原子更容易被卤素原子取代是由于甲基上的氢原子受羰基(??)的影响?所致。?
【答案】 B
4.下列有机反应的产物中不可能存在同分异构体的是( )
A.=与HCl加成
B.在碱性溶液中水解
C.=CH—CH=与按物质的量之比1∶1?反应?
D.?与NaOH醇溶液共热
【解析】 A项中=与HCl加成可生成或;B项中在碱性溶液中水解只能生成—OH;C项中CH—CH与按物质的量之比1∶1反应,当发生1,2加成反应时生成——CH当发生1,4加成反应时生成—CHCH—;D项可生成或所以应?选B。?
【答案】 B
5.0.1 mol某有机物的蒸气跟足量的混合后点燃,反应后产生13.2 g 和5.4 g 该有机物能跟Na反应放出又能跟新制反应生成红色沉淀,此有机物还可以与乙酸反应生成酯类化合物,该酯类化合物的结构简式可能是( )
【解析】 本题如果逐步计算推测,则会浪费很长时间,若能抓住”该有机物跟乙酸反应生成酯”,该酯类化合物必然是乙酸酯类物质,从而可迅速选出答案D。
【答案】 D
6.已知有机物A与NaOH醇溶液混合物加热得产物C和溶液D。C与乙烯的混合物在催化剂作用下生成高聚物????。而在D中先加入硝酸酸化,后加入溶液,有白色沉淀生成,则A的结构简式为( )
【解析】 高聚物????是由?==?和—CH==加聚得到的,因此C为—CH==由题意知,D中含有氯离子,所以应选能发生消去反应生成丙烯的氯代烃。
【答案】 C
7.心酮胺是治疗冠心病的药物。它具有如下结构简式:
?下列关于心酮胺的描述,错误的是( )
A.可以在催化剂作用下和溴反应
B.可以在碱性条件下发生水解反应
C.可以和氢溴酸反应
D.可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
【解析】 该有机物中含苯环,可以与单质溴发生取代反应,也可以发生硝化反应,含醇羟基能与氢溴酸发生取代反应;但该有机物中既不含酯基,也不含肽键和卤素原子,所以不能发生水解反应,B项错误。
【答案】 B
8.(2012安徽合肥一模)最新研究表明,咖啡中含有的咖啡酸是某种抗氧化剂成分之一,对人体中的氧自由基有清除作用,使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图,下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是( )
A.咖啡酸的分子式为
B.咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C.咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚?反应?
D.?OOCH???是咖啡酸的一种同分异构体,1 mol该物质与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH物质的量为3 mol
【解析】先根据球棍模型写出它的结构简式,可得出咖啡酸的分子式为其中含氧官能团有羧基、羟基,非含氧官能团有碳碳双键;咖啡酸不可以发生消去反应;D中?1 mol?该同分异构体与NaOH溶液反应时两个酯基消耗?2 mol? NaOH,生成的酚羟基消耗1 mol NaOH,所以最多消耗NaOH物质的量为3 mol。
【答案】 C
9. 2011年3月15日央视”315特别行动”又曝光了河南一些地方”瘦肉精”事件。”瘦肉精”对人体健康会产生危害。已知某种”瘦肉精”含有克伦特罗(Clenbuterol),其结构如图所示:
?下列有关克伦特罗的叙述,不正确的是( )
A.该物质的分子式为
B.该物质易溶于盐酸
C.该物质的核磁共振氢谱图中有8个吸收峰
D.该物质能发生的反应类型有:加成反应、酯化反应、消去反应、氧化反应等
【解析】 分析有机物的结构可知其分子式为正确;该物质分子结构中含有碱性官能团—能与盐酸反应生成可溶于水的盐,B正确;该物质分子结构中有七种等效氢,故核磁共振氢谱图中有七个吸收峰,C错误;该物质分子结构中含有苯环,能发生加成反应,含有醇羟基,能发生酯化反应、消去反应和氧化反应,D正确。
【答案】 C
10.绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如图,关于绿原酸判断正确的是( )
?
A.分子中所有的碳原子均可能在同一平面内
B.1 mol绿原酸与足量溴水反应,最多消耗2.5 mol
C.1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH
D.绿原酸水解产物均可以与溶液发生显色反应
【解析】 绿原酸分子中含有一个非苯环的六元碳环,分子中所有的碳原子不可能在同一平面内,A项错误;绿原酸苯环上的氢原子均能与溴发生取代反应,碳碳双键能与溴发生加成反应,因此,1 mol绿原酸最多与4 mol 反应,B项错误;绿原酸分子中含2个酚羟基、1个羧基和?1个?酯基,故1 mol绿原酸最多与4 mol NaOH反应,C项正确;绿原酸水解产物有两种,其中不含苯环的水解产物不能与溶液发生显色反应,D项错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共60分)
11.(14分)(2012安徽合肥一模)有机物具有兰花香味,可用作香皂、洗发剂的芳香赋予剂。
已知:
①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)B可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是? ?、? ?。
(3)写出与D、E具有相同官能团的两种同分异构体的结构简式 、 。
(4)请写出的化学反应方程式 。
(5)某学生检验C的官能团时,取1 溶液和2 NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的C,加热后无红色沉淀出现。该同学实验失败的原因可能是? ?。(选填序号)
①加入的C过多
②加入的C太少
③加入溶液的量过多
④加入溶液的量不够
【解析】本题是有机框图推断题,本题的题眼是B连续两次氧化得D,可知B为醇,D为羧酸;由题意可知B、E具有相同的碳原子,A为酯,由A的分子式可知B为5个碳原子的饱和一元醇,E为5个碳原子的饱和一元酸;由题干可知B在浓硫酸作用下发生消去反应生成烯烃F,在浓硫酸作用下与酸E发生酯化反应(取代反应),同时也可被氧化;与D、E具有相同官能团的同分异构体的结构简式应符合—COOH,丁基有四种同分异构体,B分子中没有支链,所以D分子中也没有支链;E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,可推知E分子中只含有一种等效氢;所以D、E的结构简式分别为:、。(5)该同学实验失败的主要原因是没有形成碱性环境,检验醛基需要在碱性环境中,这里加入溶液的量?过多。?
【答案】(1)①②④
(2)羧基 碳碳双键
??
(5)③
12.(14分)已知:??(苯胺,易被氧化)。甲苯是一种重要的有机化工原料,可用来合成多种重要的有机物。以甲苯为初始原料合成阿司匹林等有机物的转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)如下:
请回答下列问题:
(1)甲苯的核磁共振氢谱图中有 个特征峰。
(2)中间产物D与目标产物Y的关系是? ?。
(3)写出结构简式:A? ?,E? ?。
(4)写出所加试剂或反应条件:反应⑤? ?。
(5)写出反应③的化学方程式: 。
(6)写出阿司匹林与足量的NaOH溶液反应的化学方程式: 。
【解析】 (1)甲苯分子中有四类位置不同的氢原子,因此,甲苯的核磁共振氢谱图中有4个特征峰。
(2)甲苯发生硝化反应生成的D是??,D与Y互为同分异构体。
(3)在光照条件下,甲苯与发生取代反应生成的一氯代物A是??;根据D和Y的结构简式并根据题给信息可知,E为??。
(4)反应⑤是卤代烃发生水解生成醇的反应,反应条件是NaOH的水溶液,加热。
(5)由A推出B是,反应③是氯代烃发生的消去反应,据此可写出反应方程式。
(6)阿司匹林分子中含一个羧基和一个酚酯基,因此,1 mol阿司匹林可与3 mol NaOH反应。
【答案】 (1)4
(2)同分异构体
(4)NaOH的水溶液,加热
13.(15分)(2011课标全国理综,38)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:
?以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去):
?已知以下信息:
①A中有五种不同化学环境的氢原子;
②B可与溶液发生显色反应;
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成?羰基?。
请回答下列问题:
(1)香豆素的分子式为。
(2)由甲苯生成A的反应类型为,A的化学名称为。
(3)由B生成C的化学反应方程式为。
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有种。
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有种,其中:
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是(写结构简式);
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出的是(写结构简式)。
【解析】 (1)根据香豆素的结构简式可知,其分子式为。
(2)根据A的分子式可知,由甲苯生成A的反应为取代反应;由题给水杨醛的结构简式和信息①可确定氯原子取代了甲基邻位上的氢原子,A的化学名称为邻氯甲苯。
(3)光照条件下氯原子取代了甲基上的氢原子,根据C的分子式判断应该取代了两个氢原子,所以反应方程?式为:?
?
(4)由合成路线知,B的结构简式为?,其含有苯环的同分异构体还有:?、?和?,共4种。核磁共振氢谱中只出现四组峰即含有四种不同化学环境的氢原子的是?,共2种。
(5)D的结构简式为?,含有苯环的同分异构体还有:??共4种,其中既能发生银镜反应又能发生水解反应的是??,能够与饱和碳酸氢钠反应放出的是?。
【答案】
(2)取代反应 邻氯甲苯(或2氯甲苯)
(4)4 2
(5)4
14.(17分)已知:
A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C,进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸(见下图)
A的相对分子质量是104,1 mol A与足量溶液反应生成2 mol气体。
(1)A的结构简式是? ?。
(2)在中学学过的知识里 B不可能发生的反应是? ?(填序号)。
a.取代反应 b.加成反应
c.氧化反应 d.还原反应
e.水解反应 f.显色反应
(3)等物质的量的C分别与足量的Na、浓溴水、NaOH、反应时消耗Na、、NaOH、的物质的量之比是? ?。
(4)写出C与足量的反应的化学方程式为:
。
(5)写出符合下列条件的阿魏酸的一种同分异构体的结构简式: 。
①在苯环上只有两个取代基;
②在苯环上的一氯取代物只有两种;
③1 mol该同分异构体与足量反应生成?2 mol? 气体;
(6)写出利用阿魏酸在一定条件下生成抗氧化性的高分子化合物的方程式: 。
【解析】 (1)1 mol A与足量溶液反应生成2 mol气体,说明A中含2个—COOH,A的相对分子质量是104,剩余基团的式量为剩余基团为则A的结构简式为HOOC——COOH;根据A、C的结构简式和题给第一个信息可推知,B的结构简式为??。
(2)中学学过知识里含卤素原子、酯基、肽键的有机物以及低聚糖、多糖能水解,以上条件B均不符合,所以B不能发生水解反应。
(3)解答本小题时要注意以下两点:①酚羟基和羧基均能与Na、NaOH反应,而酚羟基不与反应;?②与?浓溴水反应时,溴只能取代酚羟基邻位、对位上的氢原子。
(4)酚羟基与反应只能生成羧基与过量反应也生成。
(5)满足题给条件的阿魏酸的同分异构体有、和三种。
(6)根据C的结构简式和题给第二个信息可得,阿魏酸的结构简式是??,该有机物既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应。若发生缩聚反应则破坏了酚羟基,生成的高分子化合物无抗氧化性。
【答案】 (2)e (3)3∶2∶3∶2第2讲 铝及其重要化合物
1.等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中,生成26.88 L(标准状况下)的气体,则下列描述不正确的是 …
( )
A.金属Al无剩余
B.cc
C.所得溶液呈碱性
D.Na的物质的量是0.6 mol
【解析】 等物质的量的Na和Al加入足量的水中发生反应:===↑、===↑,反应后的溶液为溶液,因水解而使溶液显碱性,B项错误,C项正确;设Na和Al的物质的量都为n,根据得失电子守恒可有:n/2+3n/n=0.6 mol。
【答案】 B
2. (2012合肥八中段考)只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是( )
①溶液和NaOH溶液 ②溶液和NaOH溶液 ③溶液和盐酸 ④溶液和氨水 ⑤溶液和氨水
A.①③⑤ B.①②③
C.②③④ D.③④⑤
【解析】①当NaOH溶液加到溶液中时,先产生白色沉淀然后白色沉淀消失因为氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠;当把溶液向NaOH溶液中滴加时,由于NaOH先过量先产生偏铝酸钠无沉淀,然后与偏铝酸钠反应生成白色沉淀;②实质均是与反应生成水和与反应生成白色沉淀,滴加顺序不同,现象相同;③溶液加到盐酸中时先生成无沉淀,继续滴加离子与偏铝酸钠发生相互促进的水解反应生成沉淀;当盐酸加到溶液中时,先有白色沉淀产生,后沉淀消失; ?④溶液和氨水滴加顺序不同,均产生白色沉淀,现象与实质均相同;⑤硝酸银滴入氨水中,氨水过量,生成银氨络合离子,先没有沉淀现象;氨水滴入硝酸银溶液中,先出现沉淀现象,后沉淀溶解，。
【答案】 A
3.下列除杂质的方法不正确的是( )
A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.溶液中混有少量:加入过量的氨水,过滤、洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解
C.加入新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少?量水?
D.中混有少量:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量后过滤
【解析】 氨水与、分别发生反应:??===、===但和均不溶于氨水,故用过量的氨水无法除去溶液中混有的少量项错误。
【答案】 B
4.(2012湖北荆州中学第二次质检)向和的混合溶液中加入氢氧化钠溶液,所得沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)关系如下图所示。则下列说法正确的是( )
A.a、c两点沉淀物成分相同,d、e两点沉淀物成分相同
B.在反应过程中,各状态点溶液的pH大小顺序是:e>d>c>a>b
C.b -c段与c- d段溶液中阴离子的物质的量相等
D.在d点,向溶液中加入盐酸,沉淀量将减少
【解析】 d、e点的沉淀物都是氢氧化镁,A项正确;b点时铝的存在形式为镁的存在形式为其pH大于a点,B项错误;由b到d点溶液中c不断增大,C项错误;d点时,铝的存在形式为加入盐酸发生反应:===沉淀量增加,D项错误。
【答案】 A
5.工业上用含有铝、铁、铜的合金工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体设计了如下方案:请回答相关问题:
(1)写出合金溶于足量烧碱溶液时相关反应的离子方程式: ;
写出途径Ⅰ中相关反应的离子方程式: 。
(2)由滤液A得溶液的途径有Ⅰ和Ⅱ两种,你认为合理的是途径 (填”Ⅰ”或”Ⅱ”),理由是 。
(3)是一种绿色氧化剂,应用十分广泛,在滤渣D中加入稀硫酸和来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,写出稀硫酸和溶解滤渣D的离子方程式 。
(4)如何在实验室从滤液C中获得绿矾晶体(写出主要的实验操作名称) 。
【答案】 ===↑ ===
(2)途径Ⅱ更合理 因为滤液A是溶液,按途径Ⅰ直接向A加入盐酸得到的溶液中含有大量的NaCl杂质;按途径Ⅱ,通入气体,得沉淀,将溶解于盐酸中得到的是较纯净的?溶液?
===
(4)蒸发、浓缩、冷却结晶
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列类比关系正确的是( )
A.与过量NaOH溶液反应生成则与过量氨水也生成
B.与反应生成和则与反应可生成和
C.Fe与反应生成则Fe与反应可生成
D.Al与能发生铝热反应,则Al与也能发生铝热反应
【解析】 与过量氨水不会生成项错误;具有强氧化性,与具有还原性的反应可生成项错误;Fe与反应生成项错误。
【答案】 D
2.足量的铝粉分别与下列4种溶液充分反应,放出氢气最多的是( )
A.1 L 1 溶液
B.1 L 4 溶液
C.1 L 1 溶液
D.1 L 1 溶液
【解析】 铝与稀硝酸反应不产生氢气,可排除B项;由===↑、===↑可知D项符合题意。铝与稀硝酸反应:稀)===↑放出的气体不是氢气,解答本题时易忽视这一点而错选B。
【答案】 D
3.易拉罐主要为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论均正确的是( )
【解析】 铁、铝、镁中只有铝与NaOH 溶液反应生成气体,故B项正确;含有和的溶液中加入少量NaOH溶液均有白色沉淀产生,C项错误;铁单质遇KSCN 溶液无明显现象,D项错误。
【答案】 B
4.在和的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示,则原混合液中与的物质的量浓度之比为( )
A.6∶1 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶2
【解析】 溶解需要10 mL的NaOH溶液,则生成需要30 mL的NaOH溶液,所以完全沉淀需要20 mL的NaOH溶液,从而得出溶液中n∶?n（Mg2+）=1∶1,故原混合液中与的物质的量浓度之比为1∶2。
【答案】 D
5. (2012合肥一中高三段考)向含有a mol 的溶液中加入含有b mol KOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是 ( )
①a mol ②b mol ③a/3 mol ④b/3 mol ⑤0 mol ⑥(4a-b)mol
A.①③④⑤⑥ B.①②③④⑤
C.①④⑤⑥ D.①④⑤
【解析】 根据反应方程式
??知,生成的沉淀不可能为b mol。
【答案】 A
6.将逐渐加入到含有、、的混合溶液中并加热,产生沉淀和气体的物质的量与加入的物质的量的关系如图所示。则原溶液中、、的物质的量分别为( )
A.2 mol、3 mol、8 mol
B.3 mol、2 mol、8 mol
C.2 mol、3 mol、4 mol
D.3 mol、2 mol、4 mol
【解析】 产生的沉淀完全溶解需要1 mol的则知原溶液中含2 mol 可排除选项B、D;而A项产生沉淀最多时需20 mol的NaOH,即消耗10 mol 与题意不符可排除,故选C。
【答案】 C
7.将3.9 g镁铝合金投入到500 mL 2 的盐酸中,金属完全溶解,再加入4 的NaOH溶液,若要使生成的沉淀最多,加入NaOH溶液的体积是( )
A.125 mL
B.200 mL
C.250 mL
D.560 mL
【解析】 最后所得溶液恰好为NaCl溶液,根据Na原子和Cl原子守恒可知加入的NaOH的物质的量与盐酸中溶质的物质的量相等,故NaOH溶液的体积是.25 L,即250 mL。
【答案】 C
8.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,化学式是关于该物质的说法正确的是( )
A.该物质是和的混合物
B.1 mol 最多可消耗4 mol
C.该药剂遇胃酸不产生气体,适合胃溃疡患者服用
D.该物质属于两性氢氧化物
【解析】 该物质为纯净物,并不是和的简单混合,与强酸反应的离子方程式可写为:??===↑,只有B项正确。
【答案】 B
9.标准状况下,将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加?5.1 g?,则下列有关叙述中正确的是( )
A.加入合金的质量不可能为6.4 g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL
D.溶解合金时收集到NO气体的体积为2.24 L
【解析】 分析题意,镁、铜合金中两种金属都与硝酸反应,根据反应中电子得失守恒,金属失电子的物质的量等于生成的沉淀中的物质的量,所以nn.1 .3 mol。反应中中+5价的N得电子变成+2价的N,由此得到NO气体在标准状况下的体积为2.24 L,D正确。
【答案】 D
10.将铝粉与粉末配制成铝热剂,分成三等份。①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为;②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为;③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】 根据电子得失守恒可快速得到正确答案,①和③中铝失电子,2Al 由于Al的量相同,则产生的气体也一样多;②中铝失电子,氢离子和+3价铁共同得电子,这样产生的气体减少,所以选A。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)A是单质,D是A单质所含元素的最高价氧化物的水化物,甲、乙、丙、丁四种化合物之间除甲与丁、丙与乙外,两两均能发生中和反应。已知有如下转化关系(部分产物和反应条件已略去);
试回答:(1)写出B在工业生产中的一种用途? ?。
(2)写出B转化为C的可能的离子方程式 。
(3)若C的溶液显酸性,用离子方程式表示其净水的原理 。
(4)若C为钠盐,用含m mol C的溶液与1 L n 的盐酸充分反应,已知m∶n=1∶2,则生成D的物质的量为 mol。
(5)用A单质和铂作电极,与海水、空气组成海洋电池,写出铂电极上发生反应的电极反应式 ;若负极材料消耗18 g,则电池转移的电子总数为 。(阿伏加德罗常数用N表示)
【解析】 由题给条件知,甲和乙一种是酸,另一种是碱,丁和丙也是一种是酸,另一种是碱。能符合框图中转化关系的B为两性氧化物,即B为则A为Al,D为?。?
(3)C的溶液中含其净水原理的离子方程式为胶体。
(4)C溶液中含当时,生成的沉淀只有部分溶解。
+ ===
m m m
===
1 3
n-m
未溶解的的物质的量为:m mol。
(5)铝与海水、空气组成海洋电池的工作原理类似于钢铁的吸氧腐蚀,其正极的电极方程式为===负极的电极方程式为===当消耗18 g Al时,转移2 mol电子,即2N个电子。
【答案】 (1)工业上制备Al(或用作耐火材料)
=== ===
胶体
=== 2N
12.(12分)(2011重庆高考,理综26改编)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为 ;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
原子的中子数为 。
与的电子数相同, Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是 。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是 。
(5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含 、Al 、SiO加入足量稀盐酸,分离得到11.0 g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4 g固体;则此熔渣中的质量分数为 。
【解析】 (3)Y所在族的各元素的氢化物均显酸性,可知Y只能是ⅦA元素与的电子数相同可知Y为F,HF分子间可以形成氢键使沸点升高,所以沸点最低的是HCl。
(4)分析药皮成分中只有大理石受热分解生成。
(5)11.0 g为.4 g为所以熔渣中含有为 ?16.0 g?,熔渣中含有为?(36.0-?11.0-16.0)g=?9.0 g?质量分数%=25%。
【答案】 (1) ===↑
(2)16
(3)HCl
(5)25%
13.(14分)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量、、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和的质量分数(忽略在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①与硫酸反应可生成;
②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为a mL。
②称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞? ?,打开活塞? ?,通过分液漏斗加入过量
(填化学式)溶液,与烧瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为?z g。?
(4)数据分析
①AlN的质量分数为? ?。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填”偏大”“偏小”或”无影响”)。
③的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为V。
【解析】 (1)AlN与强酸、强碱的反应实质上是AlN先与水发生水解反应,生成和生成物然后再分别与强酸或强碱反应。
(2)从实验装置和实验步骤上看,本实验的原理是用足量硫酸与样品中完全反应,测量生成的甲烷气体的体积,从而可测得的百分含量;用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应,充分吸收生成的氨气,并称量其质量,从而求得AlN的质量分数。为了保证生成的氨气全部被吸收,实验装置设计了这一活塞和导管,目的就是反应后从此处通入惰性气体将氨气排出被充分吸收。根据氮原子守恒可得,氨气的物质的量等于AlN的物质的量,可求得AlN的质量分数;根据碳原子守恒可得的物质的量等于甲烷的物质的量的三分之一,从而可求得的质量分数。
【答案】 ===↑
(3)②、
③ NaOH
④打开 通入空气一段时间
(4)①%
②偏小
③%
14.(12分) (2012杭州高三一模)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应Ⅰ前需在溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的。
A.锌粉 B.铁屑
C.KI溶液 D.
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为 。
【解析】 (1)在溶液中除去溶液中的最好选用铁屑或铁粉。
(2)如果温度过高会导致分解,同样也会加快的水解(温度越高水解速率越大),这样会使原料利用率降低。
(3)由题目看出在Ⅲ反应中生成的为固体,而在无机溶剂中溶解度是比较大的,要想使析出只能降低其溶解度,所以加入醇类溶剂的目的是降低的溶解度。
(4)根据电解池反应原理阳极失电子发生氧化反应,本题实质是电解硫酸铵溶液,再根据反应后的产物可得出正确的答案。
【答案】 (1)B
(2)防止分解(或减少的水解)
(3)降低的溶解度,有利于析出第3讲 铁及其重要化合物
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A.赤铁矿的主要成分是
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为和
C.除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤
D.与KSCN产生红色沉淀,铁与水蒸气在高温下的反应产物为和
【解析】 赤铁矿的主要成分是;铁与水蒸气在高温下的反应产物为和遇KSCN溶液变为红色,但没沉淀产生,可以用此方法检验的存在。
【答案】 C
2. (2012浙江杭州师大附中高三月考)溶液和Fe(OH胶体具有的共同性质是( )
A.滴入盐酸,先产生沉淀,然后沉淀又溶解
B.都能透过半透膜
C.都有丁达尔现象
D.加热蒸干、灼烧,最终都有生成
【解析】溶液和胶体中分别滴入盐酸溶液中不会产生沉淀, 胶体中会因加入电解质而使胶体聚沉,而后沉淀又会与酸反应而溶解,所以A错;胶体不能透过半透膜;只有胶体有丁达尔现象;加热蒸干都有沉淀生成,灼烧时最终都有生成,D正确。
【答案】 D
3.将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应后,固体无剩余,测得参加反应的HCl为0.08 mol,放出标准状况下的气体0.224 L。则下列判断中正确的是 ( )
A.原混合物中n(Fe)∶n∶1
B.向溶液中滴入KSCN溶液,显血红色
C.无法计算原混合物的质量
D.此时溶液中和的物质的量之比为3∶1
【解析】 因为和的氧化性强弱顺序为所以当产生氢气时已经全部被还原为故向溶液中滴入KSCN溶液,溶液不变红,B、D错误;发生的反应可以写成=== 和Fe+2HCl===↑,根据题目给出的数据,可以计算出n(Fe)=0.02 mol,n.01 mol,故A正确,C错误。
【答案】 A
4.铁和氧化铁的混合物共x mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到y mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中铁的物质的量为( )
A.x+y) mol
B.(x-y) mol
C.x-y) mol
D.(x+y) mol
【解析】 与反应生成的铁的物质的量等于氢气的物质的量,即n(Fe)=ny mol;其余的铁则和以等物质的量溶于盐酸生成===消耗的铁的物质的量为x-y) mol,故共含铁y x-y) x+y) mol 。
【答案】 A
5.(2012江西师大附中高三月考)A- G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。
请回答下列问题:
(1)填写物质E的一个俗名 ;
(2)A可以是不同的物质进行反应①,若必须在加热下进行,其化学方程式为 ;
(3)反应②的化学方程式为 ;
(4)C、F、G的混合溶液中通入B可转变成一种单一溶质的水溶液,试写出该反应的离子方程式 ,检验该溶液中阳离子的常用试剂是 。
【解析】 由图中看出铁在B中燃烧产生的E与C反应可得两种物质的混合溶液,则可知C必为非氧化性酸,结合的转化可推出C应为盐酸,而B为氧气,E为四氧化三铁,则F、G为氯化亚铁和氯化铁。从而推得D为氯气。
【答案】 (1)磁性氧化铁
↑
浓) ↑
=== KSCN溶液
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.将下列物质的粉末与铜粉混合后,投入足量的稀硫酸中,一定有固体剩余的是( )
A.硝酸铜 B.氧化铁
C.氧化亚铁 D.四氧化三铁
【解析】 硝酸铜电离出的硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能溶解铜单质;氧化铁和四氧化三铁溶于稀硫酸中产生的三价铁离子在溶液中能和铜反应,即能溶解铜。
【答案】 C
2.浅绿色的溶液中存在着如下的平衡: 若在此溶液中加入盐酸,则溶液的颜色变化为( )
A.绿色变深
B.浅绿色变得更浅
C.变黄
D.无明显变化
【解析】 加入盐酸后形成酸性环境在酸性环境中具有强氧化性,从而将氧化成溶液颜色将由浅绿色变成黄色。
【答案】 C
3.已知氯化铁溶液中通入硫化氢可发生反应:===。在标准状况下,向100 mL 溶液中通入a L的气体恰好反应后,再加入足量的铁粉充分反应。所得溶液经测定金属阳离子的浓度为3 若反应过程中溶液体积不变,则原溶液的物质的量浓度为( )
A.1.5 B.2
C.1 D.无法确定
【解析】 最后所得溶液为溶液,则c为6 根据守恒可推出原溶液的物质的量浓度为2 。
【答案】 B
4.在含有、、、NaCl的溶液中,加入足量的固体,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目变化最小的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 溶液)
;溶液) 使减少增多,故再与盐酸反应时减少增多;溶液) 数目基本不变;因加入故数目增加。
【答案】 B
5.将Cu片放入0.1 溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c∶c∶3,则与的物质的量之比为( )
A.3∶2 B.3∶5
C.4∶3 D.3∶4
【解析】 由===知生成3 mol 同时生成1.5 mol 故溶液中n∶n1.5∶2=3∶4。
【答案】 D
6.(2012福建三明二中阶段测试)从反应结果分析,下列关于”反应先后顺序”的评价中正确的是( )
A.向物质的量之比为1∶1的和NaOH的混合溶液中通入少量先发生反应
B.向体积比为1∶1的和的混合气体中加入少量氨水先发生反应
C.向物质的量之比为1∶1的和混合溶液中加入少量Fe粉先被还原
D.向溶液中滴加少量NaOH溶液先发生反应
【解析】 根据”强者先行”的原则:即与同一酸反应时,强碱先反应,与同一碱反应时,强酸先反应,与同一氧化剂反应时,还原性强的先反应,与同一还原剂反应时,氧化性强的先反应。A项正确,B、C项错误。对于强酸制弱酸或强碱制弱碱的反应来说,则”弱者优先”,D项错误。
【答案】 A
7.分析硫铁矿中的含量(不考虑杂质的反应,所加试剂均足量),某研究性小组设计了如下四种实验方案,不正确的是( )
【解析】 D项中因加入了还原剂铁粉,且铁粉在酸性环境中也能溶解,故最后滴定时无法确定硫铁矿石中的含量。
【答案】 D
8.下图是氧气氧化某浓度生成过程的实验结果,下列有关说法正确的是( )
A.pH=1.5时氧化率一定比pH=2.5时大
B.其他条件相同时,80 ℃的氧化率比50 ℃大
C.的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D.该氧化过程的离子方程式为:===
【解析】 由图中看出,同温时pH越小,氧化率越高,温度越高氧化率越高,但无法判断氧化率是否只与溶液的pH和温度有关,故A项、C项错误;D项电荷不守恒,错误。
【答案】 B
9.(2012江西师大附中月考)某含铬废水用硫酸亚铁铵〔 〕处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrx不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( )
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol
B.处理废水中 的物质的量为 mol
C.反应中发生转移的电子数为3nx mol
D.在FeO·FeyCrx中3x=y
【解析】 根据Cr原子守恒,B项正确;根据Fe原子守恒,消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(1+y) mol,A项错误;根据得失电子守恒,C、D项正确。
【答案】 A
10.m g Fe粉与组成的混合物中加入稀硫酸,在标准状况下收集到V L 所得溶液中加入KSCN溶液不显红色,则混合物中的物质的量为( )
A.2.5V mol B. mol
C. mol D. mol
【解析】 所得溶液中加入KSCN溶液不显红色,则知反应后的溶液中无仅有则反应的化学方程式为:
Fe + ===↑
56 g 22.4 L
2.5V g V L
设混合物中的物质的量x,则
Fe + ===
x mol x mol
依题意有:56 x+160 x=m g-2.5V g,x mol。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
图1
图2
(1)比较两个实验装置,图2装置的优点是:
①能更好的吸收有毒气体防止其污染环境;
② 。
(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到”液封”作用阻止气体逸出而防止污染环境;二是 。
(3)能说明有气体产生的实验现象是 。
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有;Ⅱ:只含有;Ⅲ:既有又有。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀HCl溶液 B.稀硫酸
C.KSCN溶液 D.酸性溶液
E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液
G.溶液
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的
(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的 ,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的 (填试剂序号),溶液的颜色变 色;则试样中含有发生反应的离子方程式为 。
步骤2.再取适量的试样滴加少量的 (填试剂序号),溶液颜色的变化为 ,则试样中含有。
【解析】 (4)检验可利用其不与KSCN发生显色反应,而被氧化后生成的可与KSCN发生显色反应的性质。在含有的情况下检验的存在可以利用其还原性(如能使酸性溶液褪色)。
【答案】 (1)②便于控制反应的发生和停止
(2)停止加热时,能防止倒吸或平衡压强(凡合理答案均可)
(3)品红溶液褪色
(4)验证Ⅱ:C G
验证Ⅲ:步骤1:C(或F) 红(或蓝)
===或===
步骤2:D 酸性溶液的浅红色褪去
12.(12分)下图是部分常见元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的部分产物已略去)。
已知:E为红棕色固体,K为浅绿色溶液;反应①、②都是化工生产中的重要反应;B、C、D、H是单质;B、C、D、F、G、H常温下是气态; F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一;N是一种常见的氮肥;化合物G为四原子10电子分子,化合物M由两种元素组成,分子内共有58个电子。
(1)写出F的化学式 、P的电子式 ;
(2)在G的水溶液中,阳离子浓度最大的是 (用离子符号表示)
(3)写出K与H反应的离子方程式 ;G与H反应的化学方程式 。
(4)在实验室中,向饱和H水溶液中加入粉末,充分反应后过滤,可制得浓度较大的P的水溶液。用化学平衡移动的原理加以解释 。
【解析】 由K为浅绿色溶液,推测K可能为亚铁盐的溶液,结合E为红棕色固体,则J为铁盐,则根据J、K之间的转化可知F必具有还原性,H必具有氧化性,结合 F、P 和H的水溶液均具有漂白作用,且F是形成酸雨的主要物质之一可知F、H分别为二氧化硫和氯气。又知反应①是化工生产中的重要反应,则推出A、B反应为铁矿石的煅烧,则A为含硫铁矿石,B为氧气,E为氧化铁,J为氯化铁,K为氯化亚铁。化合物G为四原子10电子分子,则G为氨气,根据框图关系可知L为亚硫酸铵,N为氯化铵,逆推可知C、D为氮气和氢气;P的水溶液具有漂白性,结合P的元素来源可知P为次氯酸,再根据M由两种元素组成,分子内共有58个电子可推出M为。
【答案】 (1)
=== ===
(4)饱和氯水中存在平衡: 加入的粉末能与反应,使浓度减小,平衡正向移动,HClO浓度增大
13.(12分)某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现:向过量溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
(1)甲同学推测该反应的还原产物为;乙同学推测该反应的还原产物为 。
(2)你认为甲同学的推测是否正确 (填”正确”或”不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由 。根据乙同学的推测,上述反应的离子方程式为 。
(3)请你设计一个实验方案,验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。要求按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论:
【解析】 NaClO中氯元素为+1价,故其还原产物只可能为氯气或 。而验证乙同学结论正确只需要验证有生成即可,验证时应该先排除的干扰。
【答案】 (或NaCl)
(2)不正确 因为过量,反应中有剩余能将继续氧化,因此还原产物不可能为或===
===
(3)
14.(12分)四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多个领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。
Ⅰ.制备
(1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团;② 。
(2)操作Ⅲ的名称是 。
Ⅱ.产品检测
一、定性检测:产品中铁元素价态检测
试剂主要有:3 硫酸、0.1 氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01 酸性高锰酸钾溶液、氯水 (其他用品任选)。
(3)请选用上述试剂完成下表
二、定量测定:
称取23.2 g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 的酸性溶液滴定,至终点时消耗溶液29.80 mL。
(4)产品中和的物质的量之比为 。
Ⅲ.结果讨论
(5)产品中和的物质的量之比略大于2∶1的可能原因是 。
【解析】 亚铁离子易被氧化,吹入氮气形成保护气流能防止氧化,经操作Ⅲ过滤、洗涤,干燥后得到产品。铁的氧化物中可能含有亚铁离子,为防止氧化,加入酸溶解之前,应将酸加热煮沸除去氧气。经煮沸的酸溶解样品后加入硫氰化钾溶液若溶液呈现血红色则说明铁的氧化物中含有铁离子,加入具有氧化性的高锰酸钾溶液紫色褪去说明铁的氧化物中含有亚铁离子。===计算出nn.2 mol。电荷守恒确定滤液中n .298 mol,因此原混合物中n.098 mol,产品中和的物质的量之比为2∶0.98。若在制备过程中亚铁离子被氧化则产品中和的物质的量之比略大于2∶1。
【答案】 (1)②作保护气,防止被氧化
(2)过滤、洗涤
(3)步骤1:取一定量3 硫酸于试管中,加热煮沸去除溶解的氧气
步骤3:溶液呈血红色
步骤4:取少量步骤2配好的溶液于试管中,滴加几滴0.01 酸性高锰酸钾溶液,振荡 高锰酸钾溶液紫色褪去
(4)2∶0.98 (或100∶49)
(5)制备或测定过程中少量被氧化了(其他合理答案也给分)单元检测评估(五)?
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012江西六校第一次联考)下列化学用语或表述正确?的是?( )
A.HClO的结构式:H—O—Cl
B.的电子式:∶O∶O∶
C.-OH与均是10电子粒子
D.的原子结构示意图
【解析】 为共价化合物,B项错误;羟基-OH为9电子微粒,C项错误;核外有6个电子,D项错误。
【答案】 A
2.(2012山西师大附中月考)下列说法中正确的是… ( )
A.气化和升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,它们的熔点相近
C.氯化钠和氯化氢溶于水时,破坏的化学键都是离子键
D.用作高温结构陶瓷材料的固体是分子晶体
【解析】 和均为分子晶体,熔化和气化克服作用力均为分子间作用力,A项正确;甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,但结构不相似,分子间作用力不相当,分子晶体的熔点不会相近,B项错误;氯化钠溶于水离子键被破坏,而氯化氢溶于水共价键被破坏,C项错误;固体属于原子晶体,D项错误。
【答案】 A
3.(2012安徽皖南八校高三联考)下列有关化学用语使用正确的是( )
A.磷(P)基态原子最外层电子排布图:
B.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式:
C.葡萄糖的实验式:
D.氰基的电子式:
【解析】磷基态原子最外层为M层,不是L层,A错误;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式:错误;葡萄糖的实验式为错误;D正确。
【答案】 D
4.(2012安徽合肥八中高三段考)已知由三种元素组成的四种物质存在下列反应,其中a的分子空间构型为正四面体。组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10,组成b物质的元素为第三周期的元素。则下列判断正确的是 ( )
A.四种分子中的化学键均是极性键
B.a、c分子中中心原子均为杂化
C.四种分子中既有键,又有键
D.b、d分子中共价键的键能b大于d
【解析】由题意可知a是甲烷,b为氯气。四种分子中氯气的化学键为非极性键,A错;四种分子中只有键没有键,C错;b为氯气,比氯化氢更活泼,共价键的键能小于氯化氢中的H—Cl键键能,D错。
【答案】 B
5.(2012浙江杭州七校联考)学习时通过比较、归纳,可以加深对问题的认识。下列比较或归纳一定正确的是 ( )
A.稳定性:
B.离子半径:阴离子>阳离子
C.酸性:
D.熔沸点:离子化合物>共价化合物
【解析】 D项忽视了化合物的”共性”与”个性”,如二氧化硅为共价化合物,是原子晶体,其熔沸点很高。
【答案】 C
6.对元素”电负性”数值的理解不正确的是( )
A.”电负性” 数值通常用来描述不同元素的气态原子得电子能力的大小
B.”电负性” 数值的大小通常可以区分是金属、非金属还是类金属
C.成键两元素”电负性” 数值的差值可以粗略预测形成化学键的类型
D.”电负性” 数值通常用来作为判断元素金属性、非金属性强弱的尺度
【解析】 ”电负性” 数值用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。金属的电负性一般小于1.8,非金属的一般大于1.8,而位于金属、非金属分界线附近的类金属则一般在1.8左右。
【答案】 C
7.根据下列五种元素的电离能数据(单位:判断在周期表中,最可能处于同一族的是( )
A.Q和R B.S和T
C.T和U D. R和U
【解析】 由表中数据可看出 R和U的第二电离能发生突变,这说明它们都易失去一个电子,位于第ⅠA族。
【答案】 D
8.(2012安徽省城名校高三联考)具有下列电子层结构的原子,其第一电离能由大到小排列正确的是( )
①2p轨道上只有一对成对电子的原子;
②外围电子构型为的原子;
③其2p轨道为半满的原子;
④2p轨道上有一个未成对电子,且该元素的原子半径比③所示的原子半径小。
A.①②③④ B.③①②④
C.②③①④ D.②④③①
【解析】 由题意可知①是O,②是Ne,③是N,④是F。同周期元素从左到右第一电离能递增,但N的2p轨道为半满,相对稳定,故D正确。
【答案】 D
9.(2012安师大附中第四次模拟)J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是( )
A.J和氢组成的化合物分子中只含有极性共价键
B.工业上用电解熔融的M的氧化物方法来制备M
C.R、T两元素的气态氢化物中,T的气态氢化物更稳定
D.J、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是
【解析】 J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,则J必为第ⅣA族元素,结合J和R在周期表中的相对位置,可知J为碳元素。由M是地壳中含量最多的金属元素可知M为铝元素,R为硫元素,由T是短周期元素,则T必为氯元素。A项,烃分子中可能含有碳碳非极性键,A项错误;工业上用电解熔融氧化铝的方法来制备金属铝,B项正确;四种元素中最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是项正确。
【答案】 A
10.(2012安徽合肥一模)X、Y、Z、W为四种短周期元素,它们在周期表中位于连续的四个主族,如图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的是… ( )
A.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为
B.Y最简单气态氢化物的水溶液显弱碱性
C.原子半径由小到大的顺序为:XD.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键类型相同
【解析】Z元素原子核外K层与M层电子数相等,则Z为镁,则X、Y、W分别为碳、氮、铝;Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为;Y最简单气态氢化物为氨气,其水溶液显弱碱性,B正确;原子半径由小到大的顺序为:Y【答案】 B
11.(2012浙江慈溪期中)4种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,W和X元素原子核内质子数之比为1∶和的电子数之差为8。下列说法不正确的是( )
A.与W相邻的同主族元素的单质是重要的半导体材料
B.元素原子半径从大到小的顺序是X、Y、Z
C.分子中W、Z原子通过共价键结合且最外层均达到8电子结构
D.W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是
【解析】 根据题意可推出W、X、Y、Z分别为C、Mg、Si、Cl元素。
【答案】 D
12.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是 ( )
A.熔点:
B.水溶性:
C.沸点:乙烷>戊烷>丁烷
D.热稳定性:
【解析】 是原子晶体,KCl是离子晶体,固态是分子晶体,一般情况下,晶体熔点关系为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,即。通常情况下在水中HCl的溶解度为1∶为1∶为1∶2.6,B项中正确的顺序为。烷烃的沸点随碳原子数的增加而升高,C项不正确。由于非金属性是F>O>N,所以其气态氢化物的热稳定性是项正确。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(12分)(2012安徽黄山高三七校联考)X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期的常见元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y 原子最外层电子数是次外层的三倍
Z 单质及其化合物的焰色反应为黄色
W W元素基态原子的M层全充满,N层只有一个电子
(1)X位于元素周期表第 族。X的一种单质熔点很高,硬度很大,则这种单质的晶体属
于 晶体。
(2)X与Y中电负性较强的是 (填元素符号);的电子式是 ,分子中存在 个键。
中含有的化学键类型有 。阴、阳离子的个数比为 。
(4)W的基态原子核外电子排布式是 。
(5)废旧印刷电路板上有W的单质A。用和的混合溶液可溶解印刷电路板上的A。已知:
H=+64.4
H=-196.4
H=-285.8
请写出A与、反应生成和的热化学方程式(A用化学式表示):
。
【解析】根据题意可知X、Y、Z、W分别是C、O、Na、Cu;
(1)碳元素位于元素周期表第ⅣA族。碳的一种单质熔点很高,硬度很大,则这种单质是金刚石,该晶体属于原子晶体。
(2)C与O比较电负性较强的是O元素;的电子式是,分子中每个碳氧双键中有一个键和一个键,整个分子中存在2个键,2个键。
中含有的化学键有离子键和非极性共价键。和的个数比为2∶1。
(4)Cu的基态原子核外电子排布式为:或。
(5)根据氧化还原反应原理及盖斯定律,不难写出其热化学方程式为:
H=-319.6
【答案】(1)ⅣA 原子
(2)O 2
(3)离子键、非极性键(或共价键) 1∶2
或
H=-319.6
14.(12分)(2012甘肃陇东中学第三次模拟)原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)X元素符号是 。
(2)Z、W形成的气态氢化物的稳定 性> (写化学式)。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种能组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为 。
(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A,已知①1 mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8 L气体。②A能与盐酸反应产生气体,该气体能与氯水反应,写出该气体与氯水反应的离子方程式? 。
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B,1 mol B中含有6 mol结晶水。对化合物B进行如下实验:
a.取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体;过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色。
b.另取B的溶液,加入过量溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。
①由实验a、b推知B溶液中含有的离子为 ;
②B的化学式为 。
【解析】 由X是周期表中原子半径最小的元素,可知X为氢元素。由题意Y、Z、W原子序数由小到大以及相邻关系,可知其在周期表中的相对位置为: ,三元素的原子序数之和为31,可设Z的原子序数为a,则(a-1)+a+(a+8)=31,a=8,则Y、Z、W分别为氮、氧、硫元素?。
【答案】 (1)H
↑
(5)① 、Fe 、SO
②
15.(12分)a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒,它们都有10个电子,其结构特点如下:
其中b的离子半径大于e的离子半径;d是由极性键构成的四原子极性分子;c与f可形成两个共价型g分子。
试写出:
(1)a粒子的原子结构示意图 。
(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为 > (用化学式表示)。
(3)d溶于水的电离方程式为 。
(4)d粒子的空间构型 。
(5)c粒子是 ,f粒子是 (用化学式表示)。
【解析】 b离子为离子为为氖原子,双核10电子中性微粒为HF分子,双核10电子带负电性微粒为根据c与f可形成两个共价型g分子可知f与g分别为与。
【答案】 (1)
(2
(4)三角锥形
16.(16分)氮元素是重要的非金属元素,可形成卤化物、氮化物,叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)、、的沸点由高到低的顺序是 。
(2)遇水发生剧烈反应,生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为 。
(3)叠氮酸是一种弱酸,可部分电离出和。请写出两种与互为等电子体的分子 。
(4)、、等过渡金属离子都能与叠氮化物、氰化物形成配合物。的核外电子排布式为 。
(5)与相比的晶格能 的晶格能(填”>““=“或”<“)。
(6)某元素X与N形成的氮化物中中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与形成晶体的结构如下图所示。的符号是 ,晶体中每个与其距离最近的有 个。
【解析】 (1)N的卤化物分子结构相似,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,沸点升高,故沸点由高到低的顺序是;三种化合物中N原子的孤电子对数为键电子对数是3,价层电子对数为4,分子的VSEPR模型为四面体,则N原子采用杂化,分子的空间构型是三角锥型。
中含有22个电子,因此,与互为等电子体的分子有、或。
的半径小于的半径,故的晶格能大于的晶格能。
核外电子数为2核电荷数为为;晶体中每个与其距离最近的有6个(上、下、左、右、前和后)。
【答案】
===↑
或或任写两种)
或
(5)>
6?随堂演练巩固
1.常温下,在pH都为9的NaOH和两种溶液中,设由水电离c分别为a 与b 则a与b的关系为( )
A.a>b B.
C. D.a=b
【解析】 pH=9的NaOH溶液中c（H+）水?=c（OH-）水=? =a 的溶液中?c（OH-）水=c（OH-）液=10-5b 则所以。
【答案】 B
2.室温下,下列关于pH均为9、体积为10 mL的NaOH溶液和溶液的比较说法正确的是( )
A.两种溶液中的c相等
B.分别加热到相同的温度溶液的pH小
C.分别加水稀释到100 mL时,两种溶液的pH依然相等
D.两溶液中由水电离的c之比为
【解析】 pH相同的NaOH溶液和溶液的浓度并不相同溶液的浓度远大于NaOH溶液的浓度;对两种溶液加热时水解程度增大,?c?增大,然而NaOH溶液中的c不变,故加热后溶液的pH大;加水稀释10倍,NaOH溶液的pH变为溶液的pH在8 到9之间;对于D项,在NaOH溶液中由水电离出的c为 在溶液中由水电离出的c为? ,故D项正确。
【答案】 D
3.(2012安徽师大附中第三次模拟)25 ℃时,关于浓度均为0.2 的和溶液的说法不正确?的是?( )
A.两溶液中均存在电离平衡和水解平衡
B.两溶液分别加水稀释后,pH和K均减小
C.两溶液中均存在ccc?c?+c
D.c前者大于后者
【解析】 两溶液中都存在水解平衡和水的电离平衡,A项正确;根据溶液呈电中性,C项正确;的水解程度大于的水解程度,D项正确;两溶液分别加水稀释后,pH均减小,但K都不变,B项错误。
【答案】 B
4.(2012广东六校二联)25 ℃时,0.1 的溶液,下列叙述正确的是( )
A.升高温度,溶液的pH降低
B.加入NaOH固体,可以使溶液中c∶c∶1
C.cccc
D.2cccc
【解析】 升温促进的水解,溶液的pH升高,A项错误;加入NaOH固体,可以抑制的水解,但同时加入了溶液中c∶c∶1,B项错误;的水解使溶液显碱性,C项正确;D项不符合物料守恒。
【答案】 C
5.(2012安徽合肥一模)下列说法正确的是( )
A.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中:ccccc
B.一定量的与混合所得的酸性溶液中:cc
C.物质的量浓度均为0.01 的和的溶液等体积混合后溶液中:?c?c.02
D.物质的量浓度相等的①溶液、②溶液、③溶液中c:①>②>③
【解析】 某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中的电荷守恒式为ccccc错;一定量的与混合所得的酸性溶液中的电荷守恒式为:cc c?2c?因为溶液显酸性,c 大于c所以?c?2c正确;物质的量浓度均为?0.01 和的溶液等体积混合后溶液中:cc?0.01 错;物质的量浓度相等的①溶液、②溶液、③溶液中c:①>③>②,D错。
【答案】 B
6.以下各小题均为常温时的溶液。
(1)某溶液中由水电离的c 则该溶液的pH= 。
(2)某溶液中由水电离的c 则该溶液的pH= 。
(3)某溶液的pH为4,则该溶液中由水电离的c为 。
(4)某溶液的pH为10,则该溶液中由水电离的c为 。
【解析】 (1)水的电离受到抑制,可能为酸溶液,也可能为碱溶液。
(2)水的电离受到促进,可知为强碱弱酸盐或强酸弱?碱盐?。
(3)某溶液的pH为4,可能为酸的电离引起,也可能为弱碱阳离子的水解引起。
(4)某溶液的pH为10,可能为碱的电离引起,也可能为弱酸根离子的水解引起。
【答案】 (1)4或10 (2)4或10
或
或
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012湖北钟祥实验中学模拟)化学与社会、生活、环境保护密切相关,下列现象或事实与解释一致的是( )
选项 现象或事实 解释
A 用热的纯碱溶液洗去油污 纯碱可以直接与油污反应
B 在农田施肥时,草木灰(主要成分不能与氯化铵混合使用 一定条件下与会发生”跑氨”现象,损失肥效
C 漂白粉在空气中放置过久会变质 漂白粉中的与空气中的反应生成碳酸钙
D 利用氯化铁溶液可以制作铜质印刷线路板 可以还原铜单质
【解析】 用热的纯碱溶液洗去油污不是因为纯碱与油污反应,而是纯碱水解使得溶液呈碱性,油污在碱性环境中水解生成可溶性物质,A项错误;B项水解显碱性,可与发生反应生成氨气逸出,有”跑氨”现象,B项正确;C项解释错误不能与反应;D项可以氧化铜单质,D项错误。
【答案】 B
2.下列离子方程式中属于盐的水解,且书写正确的是 ( )
A.溶液:
B.NaHS溶液:
C.溶液:
D.溶液:
【解析】 A项中出现了””,C项中的属于多元弱酸的酸根离子,水解离子方程式应分步书写,D项应用” ”连接,B项正确。
【答案】 B
3.常温下,若HA溶液和NaOH溶液混合后pH=7,下列说法不合理的是( )
A.反应后HA溶液可能有剩余
B.生成物NaA的水溶液的pH可能小于7
C.HA溶液和NaOH溶液的体积可能不相等
D.HA溶液的c和NaOH溶液的c可能不相等
【解析】 若HA为弱酸,则反应后HA应有剩余,A项正确;若HA为强酸,NaA溶液pH=7,若HA为弱酸,NaA溶液pH>7,NaA溶液pH不会<7,故B项错误;因题目没有给出两溶液的浓度、体积,故C、D项说法均正确。
【答案】 B
4.向三份0.1 溶液中分别加入少量、、固体(忽略溶液体积的变化),则浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
【解析】 溶液中存在水解平衡加入和溶液显酸性,故促进其平衡正向移动,则浓度减小;加入溶液显碱性,对其平衡有抑制作用,故浓度增大。
【答案】 A
5.有4种混合溶液,分别由等体积的0.1 的两种溶液混合而成:①与HCl;②与NaOH;③与NaCl;④与??。下列判断正确的是( )
A.pH:②>③>④>①
B.c:②>④>③>①
C.溶液中c:①>③>②>④
D.c:①>④>③>②
【解析】 A项,pH:②>④>③>①;C项,溶液中c:①>③>④>②;D项,c:①>③>④>②。
【答案】 B
6.(2012江苏海门一调)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
A.澄清透明的溶液中:、、、
B.使pH试纸变蓝的溶液中:、、、
C.含有大量的溶液中:、、、
D.c.1 的溶液中:、、、
【解析】 A项忽视了与的氧化还原反应;B项与、不能大量共存;D项溶液中与能发生反应。
【答案】 C
7.(2012云南玉溪一中阶段测试)下列各组中比值为2∶1?的是?( )
A.pH均为12的烧碱与溶液的物质的量浓度?之比?
B.溶液中c与c之比
C.100 mL 0.2 的盐酸与100 mL 0.1 的溶液中c之比
D.相同温度下,0.2 的醋酸溶液与0.1 的醋酸溶液中c之比
【解析】 B项忽视了的水解;C项c之比为1∶1;D项,醋酸越稀,其电离程度越大,相同温度下,0.2 的醋酸溶液与0.1 的醋酸溶液中c之比小于?2∶1?。
【答案】 A
8.(2012浙江桐乡阶段测试)25 ℃时,在浓度为1 的、、的溶液中,测得c分别为a、b、c(单位为下列判断正确的是( )
A.a=b=c B.a>b>c
C.c>a>b D.a>c>b
【解析】 与相互促进水解;与相互抑制水解,故只有C项正确。
【答案】 C
9.(2012安徽合肥八中高三段考)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.在0.1 溶液中:cccc
B.在0.1 溶液中:c c?c?2c
C.向0.2 溶液中加入等体积0.1 溶液:c c c? c?
D.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 溶液中,2cccc
【解析】 A选项,在0.1 溶液中在溶液中存在水解与电离两个过程,而溶液呈碱性,说明水解过程大于电离过程,cc;B选项,?c?ccc中把c移项到等式另一边,即是质子守恒关系式;C选项,向?0.2 溶液中加入等体积0.1 溶液后,相当于0.05 的溶液和溶液的混合液,由于的水解程度大于的水解程度,因此正确的关系是:c?c?cc;D选项根据物料守恒可判知溶液中ccc?c?D错。
【答案】 B
10.将1滴浓盐酸(约12.4 加入1升纯水中,可使?c?增加5 000倍左右(由1. 增至 若将1滴氢氧化钠溶液(约12.4 加到1升纯水中,pH变化也有3个单位。若将1滴浓盐酸加入到1升和混合溶液中,c增加不到百分之一(从1. 增至1. 没有明显变化。这种能对抗外来少量强酸或强碱或稍加稀释不引起溶液pH发生明显变化的溶液叫做缓冲溶液;人体的血液就是一种缓冲溶液。下列混合溶液不具有缓冲作用的是( )
A.—混合溶液
B.—混合溶液
C.—混合溶液
D.NaCl—HCl混合溶液
【解析】 A项中存在平衡和当加入强酸时,上述平衡前者向右移动,而后者向左移动,导致溶液中c不会有较大变化;当加入强碱时,前者平衡向左移动,而后者向右移动,导致溶液中c不会有较大变化,A项中溶液为缓冲溶液。同理可分析B、C项中均存在类似平衡,均为缓冲溶液。而D项除水的电离外不存在弱电解质的平衡,不具有缓冲作用。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)(2012第四次”淮-安联考”)离子是构成物质的基本微粒之一,下表中是中学常见的离子:
回答下列问题:
(1)离子的结构示意图是 。、、三种离子可组成一种盐,写出该盐的一种用途? ? 。
(2)将含离子的溶液滴入浓度均为0.1 的和的混合溶液中,若测得溶液中减少了一半,此时溶液中 (填”存在”或”不存在”)大量的。
(3)物质A和B分别由上表中的两种离子组成,将它们分别溶于水中,A的溶液显酸性,将A、B两溶液混合,微热,既有白色沉淀,又有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成。则B的阳离子是 ,用离子方程式表示A溶液显酸性的原因 。
(4)常温下,将溶于水,得到含有大量和的溶液,往溶液中滴入少量氨水,测得溶液中和的浓度比为2∶1,此时该溶液的pH? ? (填”<““=”或”>“)7。
(5)在微生物作用的条件下可被空气氧化成。写出该反应的离子方程式: 。
(6)在溶液中,一定浓度的能溶解部分固体,反应如下:
+ +??
写出上述反应的平衡常数表达式: 。
某研究性学习小组为探究与反应形成沉淀的情况,设计如下两组实验
请分析实验①、②产生不同现象的原因: 。
【解析】 和的混合溶液中滴加含离子的溶液首先和反应生成氢氧化铝沉淀,接着再和反应,溶液中减少了一半说明已反应完了。
(3)A的溶液显酸性,且A、B两溶液混合微热既有白色沉淀又有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,说明B为氢氧化钡,A为铵盐。
(4)由条件:cc以及电荷守恒式:?c?cccc可知:cc溶液显酸性。
【答案】 (1) 净水剂
(2)不存在
(4)<
===
(6)K 从平衡常数表达式可以看出,当c、c改变相同的程度,对生成沉淀的影响更大
12.(12分)常温下有浓度均为0.5 的四种溶液:?①?、②、③HCl、④
(1)上述溶液中,可以发生水解的是 (填序号)。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠反应,又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)向④中加入少量氯化铵固体,此时的值 (填”增大”“减小”或”不变”)。
(4)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,则混合前③的体积 ④的体积(填”大于”“小于”或”等于”),此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)取10 mL溶液③,加水稀释到500 mL,则此时溶液中由水电离出的c 。
【解析】 因④中存在加入后导致c增大,c减小,故的值增大。若盐酸与氨水等体积混合,溶液恰好反应完,溶液应呈酸性,现在溶液呈中性,意味着酸量不足,故盐酸体积小于氨水体积,由电荷守恒知此时?c?=c?c?=c且前者大。稀释后?c(HCl)?=0.01 则c 故由水电离出的?c? 。
【答案】 (1)①②
(2)ccccc
(3)增大
(4)小于 cccc
13.(12分)(1)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是溶液、溶液、盐酸和溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。
则:①B是 ,C是 。
②常温下若B溶液中c与C溶液中c相同,B溶液的pH用表示,C溶液的pH用表示,则 (填某个数)。
(2)已知某溶液中只存在、、、四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:
①cccc
②cccc
③cccc
④cccc
则:(i)上述关系一定不正确的是 (填序号)。
(ii)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为 (填序号)。
(iii)若四种离子浓度关系有cc则该溶液显(填”酸性”“中性”或”碱性”)。
【解析】 溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;溶液中水的电离不受影响,溶液显中性。所以A、B、C、D分别为、、盐酸、。常温下若溶液中c与盐酸中的c相同,则有?lgc?,C溶液c则。
(2)溶液中只存在、、、四种离子时,cccc一定不存在,因为此时溶液中正负电荷的总数不相等;若溶液中只有一种溶质,则为溶液,该溶液中离子浓度的大小关系为?c?>ccc;若四种离子浓度关系有cc根据”电荷守恒”则有cc该溶液显中性。
【答案】 (1)①溶液 盐酸 ②14
(2)(i)② (ii)① (iii)中性
14.(12分)(2012广东六校二联)是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取的一种新工艺流程如下图:
已知:
钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl↑
②的熔点是86 ℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110 到120 ℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4
完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用”盐酸”代替原工艺中”盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 。
(2)加入碳酸钠调节pH至a,则a的范围是 。
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 和过滤。
(4)制得的需减压烘干的原因是 。
(5)为测定产品中的含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中的质量分数大于100%,其原因可能是 。
(6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的采用的方法是 。
【解析】 (1)硝酸溶解金属时,会产生有毒气体氮氧化物;(2)调节pH,以保证和完全沉淀,而不能沉淀,由表格数据可知a的范围为5.2 7.6;(3)使溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤可得晶体;(4)加热至110 120 ℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,所以必须要减压操作;(5)利用加溶液产生沉淀的质量来测定的质量分数,说明出现误差的原因可能是有杂质氯化物,当然还有可能是烘干时温度太高,导致结晶水失去;(6)因为易溶于乙醚,则利用这一特征,将溶解在乙醚中,然后蒸馏,这样可以除去氯化物等无机杂质。
【答案】 (1)减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐
(2)5.2 7.6
(3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)降低烘干温度,防止产品分解
(5)样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水
(6)将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏?
?第一单元 化学计量在实验中的应用
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
第2讲 物质的量在化学实验中的应用
单元检测评估(一)
第二单元 化学物质及其变化
第1讲 物质的分类
第2讲 离子反应
第3讲 氧化还原反应
单元检测评估(二)
第三单元 金属及其化合物
第1讲 钠及其重要化合物
第2讲 铝及其重要化合物
第3讲 铁及其重要化合物
单元检测评估(三)
第四单元 非金属及其化合物
第1讲 无机非金属材料的主角——硅
第2讲 富集在海水中的元素——氯
第3讲 硫及其化合物
第4讲 氮及其化合物
单元检测评估(四)
第五单元 物质结构与性质
第1讲 原子结构
第2讲 元素周期表 元素周期律
第3讲 化学键 分子结构与性质
第4讲 晶体结构与性质
单元检测评估(五)
第六单元 化学反应与能量
第1讲 化学反应与能量
第2讲 原电池原理及其应用
第3讲 电解原理及其应用
单元检测评估(六)
第七单元 化学反应速率和化学平衡
第1讲 化学反应速率及其影响因素
第2讲 化学平衡状态 化学平衡常数
第3讲 化学平衡的移动 化学反应进行的方向
单元检测评估(七)
第八单元 水溶液中的离子平衡
第1讲 弱电解质的电离平衡
第2讲 水的电离和溶液的酸碱性
第3讲 盐类的水解
第4讲 难溶电解质的溶解平衡
单元检测评估(八)
第九单元 有机化学基础
第1讲 重要的烃——甲烷、乙烯、苯
第2讲 乙醇、乙酸及基本营养物质
第3讲 认识有机化合物
第4讲 有机物的结构与性质
第5讲 有机合成与推断
单元检测评估(九)????
第十单元 化学与自然资源的开发和利用
第1讲 开发和利用金属矿物和海水资源
第2讲 资源综合利用 环境保护
单元检测评估(十)
第十一单元 化学实验
第1讲 化学实验的常用仪器与基本操作
第2讲 物质的检验、分离和提纯
第3讲 常见气体的制备
第4讲 化学实验方案的设计与评价
单元检测评估(十一)第2讲 物质的检验、分离和提纯?
随堂演练巩固
1.（2012福建四地六校第一次联考）离子检验常用的方法有三种：
检验方法 沉淀法 显色法 气体法
定义 反应中有沉淀产生或溶解 反应中有颜色变化 反应中有气体产生
在中学化学中,下列离子检验的方法不合理的是 …( )
A.—显色法 B.—沉淀法
C.—沉淀法 D.—显色法
【解析】 检验可用KSCN溶液;检验可用溶液;检验可用热碱浓溶液和湿润的红色石蕊试纸;检验可用酚酞显色法。
【答案】 C
2.(2012浙江杭州师大附中高三月考)下列除去杂质的方法正确的是( )
A.除去中的少量:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除中的少量HCl:通入饱和溶液,收集气体
C.除去溶液中的少量:加入足量铁屑,充分反应后,过滤
D.除去KCl溶液中的少量:加入适量NaOH溶液,过滤
【解析】 除去中的少量可通过灼热的Cu网,A错;除 中的少量HCl可通入饱和溶液,B错;加入适量NaOH溶液,会引入钠离子,应该加入适量的KOH溶液,D错。
【答案】 C
3.下列根据实验现象所作出的结论中一定正确的是 ( )
A.无色溶液使红色石蕊试纸变蓝,结论:该溶液一定是碱溶液
B.无色溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀,结论:溶液中含有
C.无色溶液焰色反应呈黄色,结论:溶液中一定含有
D.无色溶液加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,结论:溶液中含氢氧化钙
【解析】 使红色石蕊试纸变蓝的溶液,一定是碱性溶液,但不一定是碱溶液,A项错误;加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀的溶液,不一定含有也可能含有项错误;加入碳酸钠溶液产生白色沉淀的无色溶液不一定含有氢氧化钙,如可能含有氯化钙,D项错误。
【答案】 C
4.(2012江苏海门一调)下列实验操作能够达到实验目的的是?( )
A.实验室采用图①所示装置收集
B.可用图②所示装置比较、、S的氧化性强弱
C.除去溶液中的可加入溶液后过滤
D.称取0.40 g NaOH,放入100 mL容量瓶中,配制0.10 NaOH溶液
【解析】 二氧化硫的密度大于空气的密度,用向上排空气法收集,A项错误;溶液与 和的溶液都发生反应,C项错误;不能在容量瓶中进行溶解操作,D项错误。
【答案】 B
5.(2012山东烟台高三上学期模块检测)把某黑色固体A加热至红热。投入到另一种无色浓溶液B中,产生由两种气体组成的混合气体X,将X做如下图所示的实验:
请填写下列空白:
(1)写出A和B反应的化学方程式 。
(2)无色气体C的成分为 。
(3)写出D和F反应的离子方程式 。
(4)请以为原料,设计一个简单的实验证明D和F反应生成的气体E是无色的。简述实验过程 。
【解析】 由题意可推出A和B分别为碳和浓硝酸,C、D、E、F、G分别为二氧化碳、二氧化氮、一氧化氮、铜、硝酸铜。
【答案】 浓) ↑↑
、NO
===↑
(4)取一支试管,加适量粉末,然后加入过量稀硝酸,当生成的把试管上部空气完全排净后,再加入Cu加热,即可观察到有无色气体NO生成(无色气体在试管口变为红棕色)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012福建莆田一中期中)下列除去杂质(试样中括号内的物质是杂质)时,选用的试剂正确的是( )
A B C D
试样 Fe(A1)
除杂试剂 澄清石灰水 NaOH溶液 NaOH溶液 饱和溶液
【解析】 澄清石灰水与反应生成沉淀,A项错误;NaOH溶液与反应生成沉淀,B项错误;饱和??溶液不能吸收项错误。
【答案】 C
2.下列实验方法合理的是( )
A.可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B.油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离
C.除去氢气中的氧气可使混合气通过灼热的铜
D.为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,所用酸和碱的物质的量应相等
【解析】 A项中可利用水在三种液体中的溶解性及密度大小来加以区别;B项,皂化反应产物的分离方法是盐析而非渗析;C项中氢气和氧气的混合气在高温下可能爆炸;D项中测定中和热时酸或碱需一方要稍过量,以确保另一方反应彻底。
【答案】 A
3.为确定下列露置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是( )
A.NaOH溶液〔溶液〕
B.溶液(KSCN溶液)
C.KI溶液(淀粉溶液)
D.溶液溶液)
【解析】 首先明确选项中物质变质后生成的杂质:
。
即使溶液未变质,加入溶液也会产生白色沉淀。
【答案】 D
4.(2012广东真光中学等六校协作体二联)下列实验不能达到预期目的的是( )
A.验证的溶解度比小:向新制??悬浊液中滴加溶液
B.检验溶液中是否含有:依次滴入溶液和稀盐酸
C.检验溶液中是否含有:加入NaOH并加热,用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体
D.检验溶液中是否含有:滴入几滴KSCN溶液后再滴加几滴氯水
【解析】 B项不能排除的干扰。
【答案】 B
5.下列实验操作中,可以达到预定目的的是( )
A.用渗析的方法可以除去氢氧化铁胶体中的少量氯化钠
B.用过量的KSCN溶液除去溶液中的少量
C.通过灼热的镁粉,可以除去中的少量
D.用溶解、过滤的方法可分离和NaCl固体混合物
【解析】 B项中KSCN与溶液反应的生成物为可溶物,难于分离;和均可与灼热的镁粉反应,C项错误;和NaCl均可溶于水,D项错误。
【答案】 A
6.下列物质除杂(括号内的物质为杂质)方法及试剂都正确?的是?( )
物质 方法 试剂
A 洗气 NaOH溶液
B 过滤 NaOH溶液
C 水(乙醇) 萃取、分液 乙酸
D Fe(Al) 过滤 NaOH溶液
【解析】 与都能被氢氧化钠溶液吸收,A项错误;与都与氢氧化钠溶液反应,B项错误;水、乙醇、乙酸三者互溶,不能用萃取的方法分离,C项错误。
【答案】 D
7.(2012浙江杭州师大附中高三月考)某无色混合盐溶液中,除水电离产生的离子外可能含有:①、②、③、④、⑤、⑥离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下。
步骤 操作 现象
(1) 用pH试纸检验 溶液的pH大于7
(2) 向溶液中滴加氯水,再加入振荡,静置 层呈橙色
(3) 分液,向所得水溶液中加入溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生
(4) 过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A.肯定含有的离子是①④⑤
B.肯定没有的离子是②⑥
C.不能确定的离子是①
D.只能确定④存在,②不存在
【解析】 (1) 用pH试纸检验,溶液的pH大于7,说明溶液呈碱性,故一定含有因为所给离子中只有水解后可以使溶液呈碱性,进而可以判断无;(2)向溶液中滴加氯水,再加入振荡,静置层呈橙色,说明原溶液中含有④;(3)分液,向所得水溶液中加入??溶液和稀硝酸,有白色沉淀产生,结合(1),可以判断原溶液中可能也含有;(4) 过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸,有白色沉淀产生,说明有存在,但(2)中因为已经引入了故不能判断原溶液中是否有根据溶液电中性原理可得出有综上所述,一定有的离子是:①、④、⑤;一定没有的是:?②;可能含有的是、。
【答案】 A
8.(2012浙江北仑中学期中)下列有关实验的操作、原理和现象,叙述正确的是( )
A.制备硫酸亚铁铵晶体,在过滤后用无水乙醇洗涤晶体
B.二氧化硫通入溴水中,溴水褪色,说明二氧化硫有漂?白性?
C.减压过滤是为了加快过滤速度,得到较大颗粒的晶体
D.欲分离硝酸钾和氯化钠的混合物(物质的量比为1∶1),先将样品溶解,然后加热至表面出现晶膜后冷却,过滤得硝酸钾晶体;将母液加热至大量晶体析出后,用余热蒸干,得氯化钠晶体
【解析】 制备硫酸亚铁铵晶体,在过滤后用无水乙醇代替水洗涤晶体可减少损失,A项正确;二氧化硫使溴水褪色是其具有还原性,B项错误;减压过滤的目的是加快过滤速度,但不是得到较大颗粒晶体,C项错误;分离硝酸钾和氯化钠的混合物应根据二者溶解度随温度变化的差异来进行,D项错误。
【答案】 A
9.”封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,观察下列四个”封管实验”(夹持装置未画出),判断下列说法正确的是
( )
A.加热时,a上部聚集了说明的热稳定性比较好
B.加热时,发现b中变为紫色蒸气,在上部又聚集为紫黑色固体
C.加热时,c中溶液红色变深,冷却后又逐渐变浅
D.水浴时,d内气体颜色变浅,e内气体颜色变深
【解析】 对c加热时,氨气逸出,溶液碱性变弱,红色变浅,C项错误;二氧化氮转化为四氧化二氮的热化学方程式为 H<0,受热平衡向逆反应方向移动,颜色变深,而降温时颜色变浅,D项错误。
【答案】 B
10.将空气缓慢通过下图所示装置后,在试管中收集到少量气体。空气在通过a d装置时,依次除去的气体是 ( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【解析】 空气依次通过时:氢氧化钠溶液吸收、浓硫酸吸收水蒸气、灼热铜粉与氧气反应、灼热的过量镁粉与反应。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某实验小组欲从硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合溶液中分离出硫酸亚铁溶液,经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使、、分别生成沉淀的pH如下表:
物质
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择:、CaO、CuO、稀硫酸、铁粉
(1)分离实验的实验操作步骤和目的为:
实验步骤 实验操作 实验操作目的
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4 洗涤沉淀
步骤5 得到溶液
(2)步骤4中需要的玻璃仪器为 、? ?、? ?;检验沉淀洗涤干净的操作方法为 。
【解析】 Ⅱ.要除去硫酸亚铁中的硫酸铜,可采取将溶液中的氧化为然后加入CuO调节溶液pH,使完全水解生成沉淀,过滤并洗涤沉淀,之后用稀硫酸溶解,再加入过量铁粉,使全部还原为。
【答案】 (1)
实验步骤 实验操作 实验操作目的
步骤1 在溶液中加入 将离子氧化成
步骤2 加入适量的氧化铜,调节溶液的pH到3.7 保证将完全沉淀
步骤3 过滤 滤出氢氧化铁
步骤4 除去附在沉淀表面上的可溶物
步骤5 在沉淀中加入适量的稀硫酸和适量的铁粉
(2)烧杯 玻璃棒 漏斗 取最后的洗涤液少量于试管中,加入氯化钡溶液,若无沉淀产生,则表示沉淀已经洗涤干净
12.(10分)(2011海南化学,17)硫酸亚铁铵〔〕为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:
步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3 溶液,在60 ℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得溶液。
步骤3 向所得溶液中加入饱和溶液,经过”一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题:
(1)在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有? ?(填仪器编号);
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵
⑥玻璃棒 ⑦酒精灯
(2)在步骤2中所加的硫酸必须过量,其原因是 ;
(3)在步骤3中,”一系列操作”依次为 、 和过滤。
(4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有杂质。检验常用的试剂是 ,可以观察到的现象是? ? 。
【解析】 (1)由题意知,在步骤1的操作中,能用到的仪器有铁架台、锥形瓶、玻璃棒、酒精灯,用不到的仪器是燃烧匙、广口瓶和研钵。(2)在步骤2中所加的硫酸必须过量,是为了抑制二价铁离子的水解。(3)在步骤3中,”一系列操作”依次为加热浓缩、冷却结晶和过滤。(4)检验常用KSCN溶液,若含有则加入KSCN后溶液显?红色?。
【答案】 (1)②④⑤
(2)抑制的水解
(3)加热浓缩 冷却结晶
(4)KSCN 溶液显红色
13.(12分)(2012江西重点中学协作体联考)下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
【研究课题】 探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】 乙二酸(HOOC—COOH)俗称草酸,其主要物理性质如下:
名称 乙二酸 乙二酸晶体
分子式
颜色状态 无色固体 无色晶体
溶解度(g) 8.6(20 ℃) —
熔点(℃) 189.5 101.5
密度 1.900 1.650
又知草酸在100 ℃时开始升华,157 ℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
【提出猜想】
[猜想一] 根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、和请用下列装置组成一套探究实验装置(草酸晶体分解装置略,装置可重复使用,联接导管略去)。
A中水槽装冰水混合物、B中装氧化铜、C中装无水硫酸铜,D中装澄清石灰水、E中装碱石灰(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:
装置的联接顺序为:
。
②CO的检验装置的现象是? ?? ?。
③整套装置是否存在不合理之处,? ?(填是或否),若有该如何解决 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的的是? ?(填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH
C.测定草酸钠溶液的pH
D.将草酸溶液加入溶液中,有放出
[猜想三] 乙二酸具有还原性
[设计方案]
(3)该小组同学向用硫酸酸化的溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:
+ ↑+
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 的酸性溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中的质量分数为? ?。
【解析】 (1)验证三种产物,首先应排除草酸蒸气的干扰。证明CO的实验现象要回答全面。
(2)A项只能证明草酸具有酸性;D项只能证明草酸具有酸性,且酸性强于碳酸酸性,都不能证明草酸是弱酸。
(4)根据关系式
该草酸晶体样品中的质量分数为:
%=84.0%。
【答案】 (1)①C D E B D ②B中 黑色的固体变红,且D中澄清石灰水变浑浊 ③是 无尾气处理装置,将尾气通到燃着的酒精灯上(答案合理即可) (2)BC ?(3)2? 5 6 2 10 8 (4)84.0%
14.(16分)(2012广东潮汕两市名校联考)Ⅰ.实验室中常以重量法测定n中的Ba元素的含量。主要步骤如下:
①灼烧瓷坩埚至恒重,称得坩埚的质量
②称取n并在烧杯中溶解,加盐酸处理
③将一定浓度的过量硫酸滴入钡盐溶液中得到白色沉淀
④静置,
⑤将沉淀和滤纸置于瓷坩埚中,经酒精喷灯加热碳化后,继续在800 850 ℃灼烧至恒重,称重
⑥计算
请回答下列问题:
(1)省略第①步中”灼烧瓷坩埚至恒重”可能导致计算结果 (填”偏高”“不变”或”偏低”)。
(2)第④步静置后的操作是 。
(3)第⑤步灼烧温度不超过900 ℃,是因为 。
Ⅱ.某同学用氨水吸收一定量的吸收后溶液中可能含有、、、 等阴离子中的若干种。
(4)写出氨水吸收过量反应的离子方程式: 。
(5)已知亚硫酸氢盐一般可溶于水。仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2 盐酸、?2 硝酸、1 氯化钡溶液、1 氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验探究吸收后溶液中是否存在、将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
实验操作 预期现象与结论
步骤1:取少量待测液放入试管1中,滴加过量1 氯化钡溶液。 若不出现浑浊,则溶液中不存在若出现浑浊,则溶液中可能含有。
步骤2:若出现浑浊,静置一段时间后,将上层清液倒入试管2中。往试管1中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,再加入 。
步骤3:
【解析】 (1)坩埚中可能含有易分解的物质,若不先灼烧会使结果偏低。
【答案】 (1)偏低
(2)过滤、洗涤沉淀
(3)硫酸钡会被碳还原(或”部分硫酸钡会发生分解”)
=== +
(5)
实验操作 预期现象与结论
步骤2: 2 盐酸。 若加盐酸后出现气体,则证明溶液中存在。若无气体,则不存在。
步骤3:在试管2中加入过量?2盐酸,再滴入2滴品红溶液。或:在试管2中加入过量1 氢氧化钡溶液。 红色褪去,则存在红色不褪去,则不存在。或:出现浑浊,则存在不出现浑浊,则不存在。第六单元 化学反应与能量
第1讲 化学反应与能量
随堂演练巩固
1.下列有关反应能量变化图像的判断错误的是( )
A.Ⅰ可表示需加热的放热反应
B.Ⅱ可表示需加热的放热反应
C.Ⅲ表示爆炸反应
D.Ⅳ表示醋酸和碱的中和反应
【解析】 Ⅰ中曲线生成物总能量高于反应物总能量,表示的是吸热反应,Ⅲ中曲线表示的反应历程时间短,放热多,为爆炸反应。
【答案】 A
2.已知:① H表示中和热);② 。其他条件不变时,改变反应物的量,则下列判断正确的是 ( )
A. 增大减小 B. 增大增大
C. 减小减小 D. 不变不变
【解析】 (中和热)表示稀溶液中强酸与强碱反应生成1 mol水的反应热,与反应物的量无关;表示2 mol二氧化硫气体与1 mol氧气完全反应生成2 mol三氧化硫气体的反应热,与反应物的量无关。
【答案】 D
3.下列说法或表示方法正确的是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应一定不能发生
B.强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热
C.由石墨比金刚石稳定可知:C(金刚石,s) C(石墨H<0
D.在101 kPa,25 ℃时,2 g 完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,则氢气燃烧的热化学方程式可表示为: H=-285.8
【解析】 反应能否发生,与反应吸热、放热没有关系,A错;强酸与强碱反应放出的热量不一定为中和热,如硫酸溶液与氢氧化钡溶液的反应,所以B项错;由石墨比金刚石稳定可知石墨的能量应比金刚石低,则由金刚石转化成石墨应该放热,C正确。2 g 的物质的量为1 mol,故所写的热化学方程式中放出的热量应为571.6 kJ,故H=?-571.6? 错。
【答案】 C
4. 反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol 氧化为1 mol 的H=-99 。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反应的反应热有无影响 。该反应通常用作催化剂,加会使图中B点升高还是降低 ,理由是 ;
(2)图中H= ;
(3)已知单质硫的燃烧热为H=-296 计算由S(s)生成3 mol 的H= 。
【解析】 为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故A为反应物,C为生成物;活化能E与反应热无关,由于催化剂改变反应的历程而使活化能E降低。
H 。
(3)由 和/ ??可得3S(s)+9/ H=?? 185 。
【答案】 (1)反应物总能量 生成物总能量 无影响 降低 催化剂降低活化能
(2)-198
(3)-1 185
5.(2012安徽合肥八中高三月考)(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。所谓键能就是:在101.3 kPa、298 K时,断开1 mol气态AB中的化学键生成气态A原子和气态B原子时过程的焓变,用H表示;断开化学键时H>0[如2H(g) H=+436 形成化学键时H<0[如 H=-436 。
已知: 2HCl(g) H=-185 H H?+247
则H 。
(2)已知:
H=?-25 ①
H=?-47 ②
H=?+19 ③
请写出用CO还原FeO的热化学方程式: 。
【解析】 HHHH故H H 。
(2)依据盖斯定律,化学反应不管是一步完成还是分几步完成,这个反应过程的热效应是相同的。我们可从所给的有关方程式分析:从方程式③与方程式①可看出有我们需要的物质。但方程式③必须通过方程式②有关物质才能和方程式①结合在一起。将方程式③方程式②,得:
H=-3 ④
将①-④得:FeO(s)+CO(g) H=-11 。
【答案】 (1)+434
(2) FeO(s)+CO(g) H=?-11
6.(2012安徽省城名校高三联考)Ⅰ.如图所示,50 mL 0.50 盐酸与50 mL 0.55 NaOH溶液在装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量,可计算中和热,回答下列问题:
(1)图中装置缺少的仪器是 。
(2)下列说法中不正确的是 。(填字母,下同)
A.若用50 mL 0.55 的溶液代替NaOH溶液进行实验,测得的中和热是相同的
B.若用50 mL 0.50 的醋酸溶液代替盐酸进行实验,测得的中和热是相同的
C.若分别用等浓度的硫酸和溶液代替盐酸和NaOH溶液进行实验,测得的中和热是相同的
D.NaOH溶液稍过量的原因是让盐酸完全反应Ⅱ.某学生用0.1 的盐酸标准溶液滴定未知浓度的20.00 mL氨水,用酚酞作指示剂,回答下列问题:
(1)在滴定时,左手握 (填仪器名称)的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到最后加入一滴盐酸后,溶液出现 现象,说明达到滴定终点,记录数据,发现消耗盐酸25.00 mL。
(2)下列操作中可能使所测氨水溶液的浓度偏低的是 。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗,就直接注入标准盐酸?
B.滴定前盛放氨水的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数?
(3)当盐酸与氨水恰好完全反应生成盐时,消耗的盐酸溶液体积V (填”>““<“或”=“)25.00 mL。
【解析】 Ⅰ.(2)A中,若用50 mL 0.55 的??溶液代替NaOH溶液进行实验。是强碱,反应实质相同,所以测得的中和热是相同的;B中,若用50 mL 0.50 的醋酸溶液代替盐酸进行实验,醋酸是弱酸,在溶液中发生电离,吸收热量,生成的弱酸盐水解也会吸热,所以测得的中和热偏小。C中,若分别用等浓度的硫酸和溶液代替盐酸和NaOH溶液进行实验,二者反应有沉淀生成时会放出一部分热量,测得的中和热是不同的。
Ⅱ.(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,消耗相同量的氨水,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测氨水的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响的总物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V(盐酸)偏大,结果偏高;读数时正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)当盐酸与氨水恰好完全反应生成时,由于水解,溶液呈酸性,所以消耗的盐酸溶液体积V>25.00 mL。
【答案】 Ⅰ.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)BC
Ⅱ.(1)酸式滴定管 锥形瓶内溶液颜色变化 由浅红色变无色,且半分钟内不再变化
(2)D
(3)>
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012安徽省城名校高三联考)2011年3月11日,日本发生强烈地震,出现了核泄漏事故,引发全世界对核能安全利用的担忧。下列关于能源的说法中不正确的是 … ( )
A.核能虽然属于清洁能源,但消耗铀等燃料,是不可再生能源
B.氢能是最干净的一级能源,具有热量值高、资源丰富的优点
C.生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源
D.车用乙醇汽油有提高燃油品质、减少污染物排放、燃烧充分等优点
【解析】 氢能属于二级能源。
【答案】 B
2.如图所示,表示某一反应过程中的能量变化曲线。下列说法中不正确的是 ( )
A.由图可知,该反应为放热反应
B.该反应的焓变为
C.曲线b相对曲线a来说,改变的条件只能是使用了催化剂?
D.该反应的反应发生条件一定是加热
【解析】该反应生成物的能量低于反应物的能量,为放热反应,反应的焓变为;催化剂只能改变反应的快慢,不能改变反应物和生成物的能量状态,曲线b相对曲线a来说,改变的条件只能是使用了催化剂;在反应发生时,需要外界提供能量,但条件不一定是加热。
【答案】 D
3.(2012天津第一次六校联考)下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热H=-57.3 则和反应的中和热H?-57.3?)
B.CO(g)的燃烧热是H=283.0 则表示CO燃烧热的热化学方程式为: ?? H=-283.0
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫的燃烧热
【解析】 中和热是指强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol水时的热效应,是一个常数值,A项错误;吸热反应不一定需要加热,放热反应也不一定不需要加热,C项错误;硫燃烧时只能生成二氧化硫,D项错误。
【答案】 B
4.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是( )
① ?+49.0
②/ .9 mol
下列说法正确的是( )
A.根据②推知:在25 ℃,101 kPa时,1 mol 燃烧生成和放出的热量应大于192.9 kJ
B.反应②中的能量变化如下图所示,则
C.燃烧能放出大量的热,故转变成的过程必须吸收能量
D.的燃烧热H=-192.9 mol
【解析】 A项正确。由图可知 - ,B项错;由反应②知,C项错;D项不符合燃烧热的概念。
【答案】 A
5.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系( )
据此判断下列说法中正确的是( )
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C. ;?? 则
D. H>0
【解析】 由图中看出金刚石的能量比石墨高,石墨转变为金刚石是吸热反应,A项正确;白磷的能量比红磷高,能量越高越不稳定,红磷比白磷稳定,B项错误;C项忽视了放热反应的H为负值;D项H应小于0。
【答案】 A
6.(2011海南改编)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。
有以下说法:
①中与间的作用力小于中与间的作用力
②Mg与的反应是放热反应
③与反应的H<0
④化合物的热稳定性顺序为
⑤ H=+600
上述说法中正确的是( )
A.①②③⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.①②④⑤
【解析】 由图中数据可知,Mg与的反应是放热反应,且该反应放出热量最多,说明生成的最稳定与间的作用力最强,所以①正确,②正确,④错误;分别写出镁与氯气、溴单质反应的热化学方程式,根据盖斯定律可知与反应的H<0,③正确;同理分别写出镁与氟气、溴单质反应的热化学方程式,根据盖斯定律可得 H=+600 ⑤正确。
【答案】 A
7.(2011山东潍坊三县联考)已知: ?? H=―
H=―
H=―
常温下,取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体?11.2 L?(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出的热量(kJ)为( )
A.0.4.05 B.0.4.05
C.0.4.1 D.0.4.1
【解析】 完全燃烧后恢复至常温,生成的水应为液态。甲烷为0.4 mol,氢气为0.1 mol,故反应共放出热量(0.40.05。
【答案】 A
8.在一定条件下发生化学反应:?? H=-197 。现有容积相同的甲、乙、丙三个容器,在上述条件下分别充入气体的量和反应放出的热量(Q)如下表所示:
根据以上数据,下列叙述不正确的是( )
A.在上述条件下反应生成1 mol 气体放热98.5 kJ
B.在上述条件下将2 mol 与1 mol 混合充分反应后放出的热量小于197 kJ
C.=197 kJ
D.<197 kJ
【解析】 由方程式知,每生成2 mol 放出197 kJ热量,A项正确;B项充分考虑了该反应为可逆反应,不能进行彻底,B正确;恒容条件下,加入的对平衡不产生影响,故乙、丙容器达到平衡时放出的热量相同;甲、乙相比,平衡时若的转化率相同,则2但因乙容器中压强比甲小,不利于反应向右进行,导致乙容器中的转化率比甲容器中的小,故有2项正确,而C项错误。
【答案】 C
9.下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。下列说法正确的是( )
A.该流程图中只存在4种形式的能量转化
B.装置X把光能转化为化学能
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D.本工艺减少了烟道气中的排放,绿色化学的成分高
【解析】 流程图中涉及的能量有光能、电能、化学能、热能和动能(机械能),A项错误;工作过程中光能通过光电池转化为电能,电能通过装置X转化为化学能,B项错误;合成塔中化学方程式为不属于化合反应,C项错误。
【答案】 D
10.(2012安徽省城名校高三联考)在298 K 1. Pa下,将32 g 通入750 mL 1 KOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下,?1 mol?通入1 L KOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则与KOH溶液反应生成的热化学方程式正确的是( )
A. H=-(4x-y)
B. H=-(2x-y)
C. H=-(2y-x)
D. H=-(8x-2y)
【解析】 1 mol 通入1 L KOH溶液中,生成1 mol 放出y kJ的热量,32 g 通入750 mL 1 KOH溶液中充分反应,生成、各0.25 mol,测得反应放出x kJ的热量。由比例可知,生成、各1 mol,放出4x kJ的热量,则生成?1 mol? 放出的热量为(4x-y) kJ。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)(2012安徽合肥一模)磷有三种同素异形体,分别为白磷、红磷和黑磷。
(1)白磷常温为白色或淡黄色固体,在40℃左右自燃,实验室保存少量白磷的方法是 。
(2)白磷黑磷,黑磷比白磷稳定,结构与石墨相似,下列叙述正确的
是 填选项字母)
A.黑磷与白磷互为同分异构体
B.黑磷能导电
C.白磷转化为黑磷为氧化还原反应
D.白磷转化为黑磷为放热反应
(3)红磷在氯气中燃烧生成两种氯化物,其中一种氯化物分子是每个原子最外层都满足8个电子的结构,则该氯化物的空间构型与下列 分子最相似(填选项字母)
A. B. C. D.
(4)已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
、白磷 H=-3 093.2
P(s、红磷 H=?-2 954.0?
写出红磷转化为白磷的热化学方程式: 。
【解析】 白磷易自燃,实验室保存少量白磷的方法是放到水中,以隔绝氧气;黑磷结构与石墨相似,说明能导电,比白磷稳定,说明能量比白磷低,白磷转化为黑磷为放热反应,同素异形体间的转化不是氧化还原反应;红磷在氯气中燃烧生成的两种氯化物为三氯化磷和五氯化磷,其中三氯化磷分子每个原子最外层都满足8个电子的结构,其空间构型与氨分子相似;红磷转化为白磷的热化学方程式可用盖斯定律求得。
【答案】 (1)保存在冷水中 (2)BD (3)C
(4)4P(s、红磷) 、白磷) H=+139.2 ?或P(s、红磷) 、白磷) H=?+34.8
12.(10分)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为: 。
C(s)、CO(g)和完全燃烧的热化学方程式分别为:
H.5 ;
H.8 ;
H.0 ;
试回答:
(1)请你根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应生成CO和的热化学方程式: 。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol 完全燃烧放出的热量之和,比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量 (填”多”或”少”)。
(3)甲同学据此认为:”煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图
请你写出H、H、H、H之间存在的关系式? ? 。
乙同学据此认为:”将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析:甲、乙两同学观点正确的是 (填甲与乙)同学,另一同学出现错误观点的原因是 。
【解析】 (1)依据盖斯定律HHHH.5 .0 .8 .3 热化学方程式为: CO(g)+?? H=+131.3 。?(2)根?据题给数据即可知道答案。(3)可依据盖斯定律,通过方程式的叠加,可以得到正确的关系式,反应热只和始终态有关,和反应过程无关。
【答案】 H=?+131.3
(2)多
HHHH 乙 甲同学忽视了反应为吸热反应
13.(12分)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中所示的反应是 (填”吸热”或”放热”)反应,该反应 (填”需要”或”不需要”)加热,该反应的H=? ?(用含、的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:/ H=-241.8 该反应的活化能为167.2 则其逆反应的活化能为? ?。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是? ? 。
(4)你还知道有哪些措施可以使活化分子百分数增大
。
(5)通常把拆开1 mol化学键所吸收的热量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下:
发射神舟飞船的长征火箭用了肼气态)为燃料,试写出它在氧气中燃烧生成了和气态水的热化学方程式 。
【解析】 (1)据图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,反应热为:H=-( ;由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量,因此反应需要加热。
(2)由图可知,逆反应的活化能应为正反应的反应热的绝对值加上正反应的活化能,即(241.8+167.2) 。
(3)催化剂改变了反应历程,降低了反应的活化能,因此,降低反应活化能的唯一措施是使用催化剂。
(4)升高温度可以使分子的能量都增大,故活化分子百分数增大。
燃烧的化学方程式为H=反应物的总键能-生成物的总键能=167 所以燃烧的热化学方程式为 H=-577 。
【答案】 (1)放热 需要 -(-
(2)409
(3)使用了催化剂
(4)升高温度等(答案合理即可)
H=-577
14.(14分)(2012天津第一次六校联考改编)(1)热力学标准态(298 K、101 kPa)下,由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热H)。
下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题:
①写出氧族元素中含有的两种氢化物的电子式? ?。
②请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热H的关系? ?。
?③?硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学反应方程式? ?? ?。
(2)(2011安徽理综节选)在25 ℃、101 kPa下,已知气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是? ? 。
(3)根据下图写出反应: 的热化学方程式 。
(4)由金红石制取单质Ti,涉及的步骤为:
已知:Ⅰ.C(s) H=-393.5
Ⅱ. H=-566
Ⅲ. H=+141
则?2CO(g)?的H=? ?。
②反应在Ar气氛中进行的理由是 。
【解析】 气体在氧气中完全燃烧方程式为:??由方程式可知,1 mol 完全燃烧转移8 mol电子,故热化学方程式为 H=?-1 520.0 。
(3)由题意可知H=419 故该反应的热化学方程式为: H=-91 。
(4)将已知热化学方程式按顺序编号为①②③,根据盖斯定律①-②+③可得:?2C(s) ? H=-80
【答案】 (1)①
②非金属元素氢化物越稳定,生成热H越小,反之亦然
③ H=-81
?H=?-1 520.0
H=-91 ?
(4)①-80 ②防止高温下Mg(Ti)与空气中的或、作用?第八单元 水溶液中的离子平衡
第1讲 弱电解质的电离平衡
随堂演练巩固
1.(2012湖北黄冈中学期中测试)化学中的平衡:如化学平衡、溶解平衡、电离平衡。下列不存在平衡的是(不考虑水的电离平衡)（ ）
A.稀醋酸溶液中
B.氢氧化钙悬浊液中
C.二氧化硫与氧气反应的混合物中
D.稀氯化钠水溶液中
【解析】稀醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡；氢氧化钙悬浊液中存在沉淀溶解平衡；二氧化硫与氧气的反应存在化学平衡；氯化钠为强电解质，其溶液中不存在平衡。
【答案】D
2.(2012山西大同高三学情调研)根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是（ ）
A.室温下，NaR溶液的pH大于7
B.加热NaR溶液时，溶液的pH变小
C.HR溶液加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大
D.70 ℃时，0.01 mol·L-1 ?的HR溶液pH=2.8
【解析】若HR为弱酸，对NaR溶液加热时，促进R- 的水解，溶液的pH应变大，B项符合题意。
【答案】B
3.2011年8月,多家媒体报道部分山西老陈醋是由醋精勾兑而成,醋精就是冰醋酸。专家介绍,只要是符合国家标准的勾兑醋,是可以放心食用的。下列关于醋酸的说法中正确的是( )
A.0.的醋酸溶液的pH=2
B.向某温度下的醋酸溶液中通入HCl气体,醋酸的电离常数K会增大
C.等pH的盐酸与醋酸稀释后pH的变化如图所示,则曲线I表示的是盐酸的稀释时pH的变化
D.图中,a、b、c三点表示的溶液的导电性强弱关系为a【解析】 由于醋酸为弱酸,不能完全电离,所以0.01 的醋酸溶液的pH>2;B中,电离常数K只与温度有关,与c无关,所以K不变;C中,稀释时,会促进醋酸的电离,所以醋酸比盐酸中c减小的少,pH增大的小,则曲线1表示的是盐酸的稀释过程;D中,a、b、c三点表示的溶液的导电性强弱关系为:a>b>c。
【答案】 C
4.已知某温度下，Ka(HCN)=6.2×10-1 0 mol·L-1 ?、Ka(HF)?=6.8×10-4? mol·L-1 ?、Ka(CH3COOH)=1.8×10-5? mol·L-1 ?、Ka(HNO2)=6.4×10-6? mol·L-1 ?。物质的量浓度都为0.1 mol·L-1 ?的下列溶液中，pH最小的是 （ ）
A.HCN溶液
B.HF溶液
C.CH3COOH溶液
D.HNO2溶液
【解析】电离常数越大，溶液的酸性越强。
【答案】B
5.(2011山东理综，30节选)常温下，H2SO3的电离常数?Ka1?=?1.2×10-2?,Ka2?=6.3×10-8;H2CO3的电离常数Ka1?=?4.5×10-7?,?Ka2?=4.7×10-11?。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于 。
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论） 。
仪器自选。
供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
【解析】抓住题设信息，因CO2与SO2气体溶解度不同无法比较；酸性强弱还可以从以下两个方面进行考虑：①用强酸制弱酸原理，SO2与NaHCO3反应制取CO2?，然后用酸性高锰酸钾溶液除去CO2?中的SO2?，用品红溶液检验SO2?是否除尽，最后用澄清石灰水检验是否有CO2?生成；或将CO2通过饱和NaHSO3溶液中，用品红检验有无SO2生成。若品红不褪色，则证明H2CO3酸性小于H2SO3。②相应盐水解程度进行比较，取相同浓度的?NaHCO3??与?NaHSO3??溶液，然后测其pH即可。
【答案】用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等?
三种参考方案如下：?
方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和?NaHCO3?溶液，用酸度计（或pH试纸）测两溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。?
方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。?
方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分：100分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题意）
1.(2012云南玉溪一中阶段测试)向0.1 mol·L-1 ? CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体或加等体积水稀释时，都会引起（ ）
A.溶液的pH增大
B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力减小
D.溶液的c(OH- )减小
【解析】加入CH3COONa晶体时，CH3COOH的电离程度减小、溶液的pH增大、导电能力增大、溶液的c(OH- )增大；加等体积水稀释时，CH3COOH的电离程度增大、溶液的导电能力减小、pH增大、c(OH- )也增大。
【答案】A
2.(2012甘肃兰州一中阶段测试)下列说法不正确的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡
B.导电能力强的溶液其电解质是强电解质
C.同一弱电解质的溶液，当温度不同时，其导电能力也不相同
D.强电解质在液态时，有的导电，有的不导电
【解析】溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷有直接关系，弱电解质的浓溶液也可能具有较强的导电性，B项错误；同一弱电解质的溶液，当温度不同时，其电离程度不同，溶液中自由移动的离子浓度也不同，故其导电能力也不相同，C项正确；强电解质在液态时，有的导电，如氯化钠等离子化合物，有的不导电，如氯化氢，D项正确。
【答案】B
3.20.00 mL稀氨水中逐滴加入等物质的量浓度的盐酸,下列示意图变化趋势正确的是（ ）
【解析】稀氨水的pH大于7，且不可能为12，故只有B项?正确?。
【答案】B
4.(2012安徽省城名校高三联考)将浓度为0.2 溶液加水不断稀释,下列各量增大的是( )
A.c B.
C.c/c D.c
【解析】 溶液加水稀释,水解平衡向正反应移动的数目不断增多,但溶液体积改变量大些,故整体看?c和?c要减小,温度一定,水解平衡常数?K?不变。c/cK和c是常数,?c减小?,故增大。
【答案】 C
5.pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是（ ）
①若a＜4，则A、B都是弱酸
②稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强
③若a=4，则A是强酸，B是弱酸
④A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
【解析】由图像看出，在稀释过程中，A的pH升高比B的快，说明A的酸性强于B的酸性，开始时二者pH相等，其物质的量浓度不相等，B溶液的浓度应大于A溶液的浓度，④错；稀释后B酸溶液的酸性比A酸溶液强，②错；稀释1 000倍，若A的pH升高3，则A为强酸，否则为弱酸，①、③正确。
【答案】C
6.(2012广东真光中学等六校协作体二联)关于常温下pH=3的醋酸溶液，下列叙述正确的是
（ ）
A.加水稀释10倍后，pH=4
B.加水稀释后，溶液中c(H+)和c(OH- )均减少
C.加入醋酸钠晶体后，溶液的pH增大
D.加入等体积、pH=11的NaOH溶液后，c(Na+)=?c(CH3COO- )?
【解析】加水稀释10倍后，醋酸的电离平衡向右移动，故其pH应在3到4之间，A项错误；加水稀释时，c(H+)明显减小，而水的离子积常数不变，故c(OH- )应增大，B项错误；加入醋酸钠晶体后，其电离出的CH3COO- 抑制醋酸的电离，使醋酸的电离平衡向左移动，溶液中c(H+)浓度减小，pH增大，C项正确；加入等体积、pH=11的NaOH溶液后，二者发生反应，但醋酸是过量的，故反应后溶液呈酸性，根据电荷守恒(溶液的电中性)可知c(Na+)【答案】C
7.等体积，浓度均为?0.1 mol·L-1 ??的三种溶液:〖JP4〗?①CH3COOH?溶液、?②HSCN?溶液、③NaHCO3溶液，已知将①、②分别与③混合，实验测得产生的CO2气体体积(V)随时间(t)变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.物质酸性的比较:CH3COOH>HSCN>H2CO3
B.反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO- )>c(SCN- )
C.上述三种溶液中由水电离的c(OH- )大小:NaHCO3>CH3COOH>HSCN
D.CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中:?c(CH3COO- )?+c(CH3COOH)=0.10 mol·L-1 ?
【解析】HSCN溶液比CH3COOH溶液反应速率快，说明HSCN酸性强于CH3COOH的酸性，A项错误；反应结束后，均恰好生成它们的钠盐，根据“越弱越水解，水解程度越大，水的电离程度越大”,B项错误，C项正确；D项忽视了为等体积混合，体积加倍，浓度减小。
【答案】C
8.(2012合肥八中高三段考)向体积均为1 L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.28 g Fe,则下图中的曲线符合事实的是( )
【解析】 根据题给各物质的量及醋酸为弱酸可知,铁与酸反应时,铁全部反应,故产生的氢气的体积相同,但反应开始后,醋酸中的c大于盐酸中的c则醋酸与铁反应的速率快,C正确。随着反应进行,c减小,反应速率都将减小,故A错误。反应结束后醋酸有剩余,故B、D错误。
【答案】 C
9.下列说法正确的是（ ）
A.溶液的pH越小，表明溶液中含有的H+?的数目越多
B.由0.1 mol·L-1 ?一元碱BOH溶液的pH=10，可推知BOH溶液中存在关系BOHB++OH- C.0.1 mol·L-1 ?的醋酸溶液的pH为a，0.01 mol·L-1 ?的醋酸pH为?b，则a+1>b?
D.已知酸性HF>CH3COOH，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中，c(Na+)-c(F- )【答案】C
10.(2011北大附中模拟考试)下列物质的酸性强弱顺序为:H2A＞H2B＞HA- ＞HB- ，下列化学方程式中一定正确的是（ ）
A.NaHB+H2AH2B+NaHA
B.Na2B+H2AH2B+Na2A
C.H2B+Na2ANa2B+H2A
D.H2B+NaHANaHB+H2A
【解析】根据强酸可以制弱酸的原则，只有A项正确。【答案】A
二、非选择题 (本题包括4个小题，共50分)
11.（12分）已知25 ℃时几种物质的电离程度（溶液浓度为0.1?mol·L-1 ?）如下表:（已知H2SO4第一步电离是完全的?）
（1）25 ℃时，0.1 mol·L-1 ?上述几种溶液中c(H+)由大到小的顺序是（填序号，下同） 。
（2）25 ℃时，pH相同的上述几种溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是 。
（3）25 ℃时，将足量的锌粉投入等体积，pH等于1的上述几种溶液中，产生H2的体积（同温同压下）由大到小的顺序是 。
（4）25 ℃时，0.1 mol·L-1 ? H2SO4溶液中HSO- 4的电离程度小于0.1 mol·L-1 ? NaHSO4溶液中HSO- 4的电离程度的原因是 。
【解析】（1）根据表中数据可分别求得各溶液中c(H+)：?①0.11 mol·L-1 ??；②0.029 mol·L-1 ?；③0.00 133 mol·L-1 ?；④0.1 mol·L-1 ?。（2）、（3）pH相同的上述几种溶液，酸越弱，其物质的量浓度越大；要注意硫酸是二元酸，且其第二步电离是不完全的。
【答案】(1)①>④>②>③ (2)③>②>④>① ?(3)③②①④? (4)在稀硫酸中，由H2SO4第一步电离出的H+，能抑制HSO- 4的电离，促使HSO- 4H++SO2-?4的电离平衡向左移动，而在NaHSO4溶液中不存在上述的?作用?
12.（10分）与化学平衡常数相似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数。电离平衡常数只与温度有关，如在25 ℃时醋酸的电离平衡常数为:K?=，H2S存在两步电离，①H2SH++HS- ,②HS- ?H++?S2-?，电离平衡常数分别为:K 1 =，K2=。回答下列各题:
(1)化学平衡常数反映化学反应进行的限度，电离平衡常数反映 ；弱酸的电离平衡常数越大，酸性越 。
(2)当温度升高时，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)对于三元酸H3PO4存在三步电离，则对应的三个平衡常数K 1 、K2、K3?的数值大小关系为 ；原因是（只要说出一种合理的情况就行） 。
【解析】依据题给信息，则电离平衡常数应表示电解质电离的程度，电离平衡常数越大，电离程度越大，酸性越强；弱电解质的电离是吸热的过程，则升高温度可增大其电离程度，电离平衡常数增大；对于多元弱酸，上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用。
【答案】（1）弱电解质的电离程度 强?
（2）增大?
（3）K 1 >>K2>>K3? 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用（或H2PO- 4、HPO2-4、PO3-4结合氢离子的能力依次增强）
13. (14分)(2012北京朝阳区期中测试改编)
Ⅰ.醋酸是我们很熟悉的一种有机物。
(1)生活中可使用醋酸除暖瓶中的水垢，由此说明醋酸具有的性质是 。
A.挥发性
B.酸性比碳酸强
C.难电离
D.易溶于水
(2)某同学为了解醋酸溶液的导电性进行了相应实验，如图为冰醋酸(无水醋酸晶体)在稀释过程中溶液的导电性变化关系图?。
请回答:
稀释过程中，a、b、c三处溶液的pH由大到小的顺序是 。
②从b点到c点，溶液中的比值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③b点时溶液除水以外各种分子、离子的浓度由大到小的顺序是 。
Ⅱ.室温下，将等体积CH3COOH溶液和NaOH溶液混合。
(3)若混合溶液中c(H+)=c(OH- )，则混合前?c(CH3COOH)? c(NaOH)，混合前CH3COOH溶液中c(H+) NaOH溶液中c(OH- )(用“大于”或“小于”或“等于”填空)。
(4)若混合溶液的溶质为CH3COONa和NaOH，则下列关系可能正确的是 。
①c(Na+)>c(CH3COO- )>c(OH- )>c(H+)
②c(Na+)>c(OH- )>c(CH3COO- )>c(H+)
③c(CH3COO- )>c(Na+)>c(OH- )>c(H+)
④c(Na+)>c(CH3COO- )>c(H+)>c(OH- )
【解析】(2)①醋酸溶液的导电性越强，说明溶液中的c(CH3COO- )?和c(H＋)越大，pH越小。②从b点到c点，醋酸的电离平衡向右移动，故溶液中的值增大。③b点时绝大部分醋酸没有发生电离，其浓度最大，溶液中H+来源于醋酸电离和水的电离，故各种离子浓度大小关系为:c(CH3COOH)>c(H+)>?c(CH3COO- )?>c(OH- )。?
(3)若混合溶液中c(H+)=c(OH- )，则醋酸必过量。?
(4)③④不满足电荷守恒。
【答案】(1)B?
(2)①c、a、b(或c>a>b)
②增大?
③c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO- )>c(OH- )?
(3)大于 小于?
(4)①②
14.(14分)(2011浙江诸暨中学高三二模)
(1)三种弱酸HA、H2B、HC，电离常数的数值为1.8×10-5?、5.6×10-1 1?、?4.9×?10-10?、4.3×10-7?(数据顺序已打乱)，已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应:
①HA+HB- (少量) A- +H2B
②H2B(少量)+C- HB- +HC
③HA(少量)+C- A- +HC
则三种酸对应的电离常数分别为(请填空)：
(2) 25 ℃时0.1 mol·L-1 ?的H2D水溶液中，用氢氧化钠来调节溶液的pH，得到含有H2D、HD- 、D2-?三种微粒的溶液。
①当溶液的pH=7时，c(Na+)= (填微粒间量的关系)。
②当c(Na+)=c(D2-?)+c(HD- )+c(H2D)时为 溶液(填物质的化学式)。
(3)如图是某水溶液在pH从0至14的范围内H2CO3、HCO- 3、CO2-3三种成分平衡时的组成分数。

①下列叙述正确的是（ ）
A.此图是1.0 mol·L-1 ?碳酸钠溶液滴定1.0 mol·L-1 ?HCl溶液的滴定曲线
B.在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c(H2CO3)=c(HCO- 3)=c(CO2-3)
C.人体血液的pH约为7.4，则CO2在血液中多以HCO- 3形式存在
D.若用CO2和NaOH反应制取NaHCO3，应控制溶液的pH，不宜过大或过小
②已知Ksp?(CaCO3)=5.0×10?-9?，在10 mL 1 mol·L-1 ?的Na2CO3溶液中，加入某浓度的盐酸，调节溶液的pH=10.25，此时溶液的体积恰好为100 mL，向该溶液中加入1 mL 1×10-4? mol·L-1 ?的CaCl2稀溶液，问是否有沉淀生成？ (填“是”或“否”)。
【解析】（1）根据方程式②可知结合H+的能力B2-?>C- ，即酸性HC>HB- ，酸性越强，电离平衡常数越大。?
（2）①根据溶液的电中性可得：c(H+）+c(Na+）=?c(OH- ）?+c(HD- ）+2c(D2-?），根据溶液呈中性：c(H+）=c(OH- ），整理可得c(Na+）=c(HD- ）+2c(D2-?）。?
②根据物料守恒可知溶质为NaHD。?
（3）①此图表示的是二氧化碳在不同pH环境中的存在形式，A项错误；pH为10.25时，H2CO3几乎不存在，B项错误；根据图中数据可判断C、D项正确。?
②c(Ca2+?）=1×10-4? mol·L-1 ?×=1×10-6? mol·L-1 ??
c(CO2-3）==0.05 mol·L-1 ??
c(Ca2+?）·c(CO2-3）=1×10-6?mol·L-1 ?×0.05 mol·L-1 ?=5×10-8 mol2·L-2?>Ksp（CaCO3）?
则有沉淀产生。
【答案】（1）
（2）①c(HD- ）+2c(D2-?） ②NaHD?
（3）①C、D ② 是第3讲 硫及其化合物
随堂演练巩固
1.(2012浙江温州中学模拟)近期,世界范围内有成千上万个湖泊变为鱼类绝迹的死湖,数以千万公顷计的森林衰败枯萎,大片土地沙漠化……将这些现象与频繁降落的酸雨相联系,人们认为,酸雨是肇事主因。某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成,有人提出以下猜想:
猜想三:以上两过程同时存在
为验证上述有关猜想的正确性,收集一定量该地区刚下的雨水进行实验,下列判断中错误的是( )
A.若猜想一或猜想三正确,则该雨水加入盐酸后,再加入溶液,有白色沉淀生成
B.若存在猜想二的过程,则该雨水可能使品红褪色
C.若只存在猜想一的过程,则该雨水的pH随时间延长而增大
D.上述任意一个猜想正确,该地区雨水的pH均小于5.6
【解析】 若只存在猜想一的过程,酸雨为三氧化硫溶于水生成硫酸所致,故其pH不会随时间延长而改变,C项错误。
【答案】 C
2.常温条件下,将气体通入一定量NaOH溶液中,所得溶液呈中性,关于该溶液的判断错误的是( )
A.该溶液中溶质一定为与
B.溶液中?c?=cc
C.溶液中离子浓度最大的是
D.向该溶液中加入氯化钾固体,溶液依然呈中性,且有?c?=c
【解析】 二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式为: 溶液中主要溶质有五种可能:①亚硫酸钠和氢氧化钠(碱性);②亚硫酸钠(碱性);③亚硫酸钠与亚硫酸氢钠(可能呈中性);④亚硫酸氢钠(酸性);⑤亚硫酸与亚硫酸氢钠(酸性)。所以溶质主要成分为亚硫酸钠与亚硫酸氢钠。依据电荷守恒有cccc?c?,中性溶液中cc得cc?c,B错误,C正确;向该溶液中加入氯化钾固体,电离生成的 、Cl与溶液中各离子均不反应,所以溶液依然呈中性,且有cc。
【答案】 B
3.(2012河北衡水中学一调)鉴别和蒸气,下列实验不可行的是( )
A.溶于水
B.通入
C.通入溶液
D.用湿润的淀粉KI试纸
【解析】 和蒸气分别溶于水前者得到无色溶液,后者得到橙红色溶液;分别通入前者不溶解,后者溶解且得到橙红色溶液;分别通入溶液,前者无明显现象,后者出现浅黄色沉淀;二者都具有强氧化性,都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
【答案】 D
4.(2012山西高三第一次阶段性诊断)将通入溶液并不产生沉淀,而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)( )
A.大理石和稀盐酸 B.CaO和浓氨水
C.Cu和浓硝酸 D.和双氧水
【解析】 因盐酸酸性强于亚硫酸,故将通入溶液并不产生沉淀,若同时通入碱性气体氨气则可得到亚硫酸钡沉淀;通入氧化性气体可得到硫酸钡沉淀,二氧化碳既不属于碱性气体,也不属于氧化性气体。
【答案】 A
5.实验室有一瓶久置的白色粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表明粉末中K和S元素的质量比为39∶16,下列结论正确的是( )
A.根据元素分析结果推测该粉末为纯净物
B.将粉末溶于水,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明原粉末中含有
C.将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是
D.将粉末溶于水,加入氯化钡溶液和过量盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末中是和
【解析】和中K和S元素的质量比均为39∶16,故不能推测该粉末为纯净物,A错;加入氯化钡溶液,也可以生成白色沉淀,B错;将粉末加入盐酸中,产生气泡,只能证明原粉末中含有错。
【答案】 D
6.(2012山西沂州四校联考)下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是( )
【解析】 粉末加入溶液中,发生氧化还原反应,生成NO,应该一开始就有气体生成,A项错误;气体通入氯水中,发生反应有强酸生成,酸性增强,溶液pH应先减小,B项错误;NaOH溶液滴入溶液中一开始就生成沉淀,C项错误;气体通入澄清石灰水中发生反应溶液中离子浓度减小,导电能力减小,当继续通入二氧化碳时,又生成可溶性的碳酸氢钙,导电能力又增大,D项正确。
【答案】 D
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012浙江东阳中学阶段测试)下列有关化学与生活、工业的叙述中,不正确的是( )
A.工业生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁,均需要用石灰石为原料
B.CO会与血红蛋白结合,使人中毒;可将中毒病人放入高压氧仓中解毒,其解毒原理符合平衡移动原理
C.2011年5月份起,面粉中禁止添加、过氧化苯甲酰等增白剂属于碱性氧化物,过氧化苯甲酰属于有机物
D.固体煤经处理变为气体燃料后,可以减少和烟尘的排放,且燃烧效率提高,有利于”节能减排”
【解析】 属于过氧化物,过氧化物不属于碱性氧化物,C项错误。
【答案】 C
2. (2012安徽黄山高三七校联考)化学与工农业生产和人类生活密切相关。下列说法中错误的是( )
A.晶体硅是良好的半导体材料,是信息技术的关键材料
B.开发利用风能、太阳能、生物质能等新能源符合”低碳经济”战略
C.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀
D.酸雨就是pH <7的雨水,主要是由大气中的、等造成的
【解析】 酸雨是pH <5.6的雨水。
【答案】 D
3.(2012黑龙江哈尔滨三中阶段测试)下列有关环境问题的说法中正确的是( )
A.空气质量报告的各项指标中,有二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳的指数
B.燃放烟花爆竹时的主要污染物是CO、、、烟尘等物质
C.含氮、磷合成洗涤剂可以被细菌分解,故不会导致水体污染
D.汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物等,严重污染大气
【解析】 二氧化碳不属于空气污染物,也不出现在空气质量报告中,A、B项错误;含氮、磷合成洗涤剂可造成水体富营养化污染,C项错误。
【答案】 D
4.(2012黑龙江哈尔滨三中阶段测试)一定物质的量的与NaOH溶液反应,所得产物中含和物质的量之比为3∶5,则参加反应的与NaOH物质的量之比为( )
A.8∶11 B.3∶5
C.1∶2 D.18∶8
【解析】 根据Na、S元素原子守恒即可求出。n∶?n(NaOH)?=n(S)∶n(Na)=(3+5)∶∶11。
【答案】 A
5.(2012广东陆丰龙山中学月考)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 ( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 工业生产硫酸用水吸收 可与水反应 Ⅰ对;Ⅱ对;有
B 和混合后可用于漂白纸浆 和都有较好的漂白作用 Ⅰ对;Ⅱ错;无
C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的光 Ⅰ对;Ⅱ对;无
D 铁是地壳中含量最高的金属元素 铁是人类最早使用的金属材料 Ⅰ对;Ⅱ对;有
【解析】 工业生产硫酸是用98.3%的浓硫酸来吸收的,因为这样可防止生成大量酸雾,吸收效果更好,A项错误;和混合后在溶液中发生氧化还原反应生成不具有漂白性的硫酸和盐酸,B项错误;铁是地壳中含量仅次于铝的金属,D项错误。
【答案】 C
6.(2012安徽皖南八校一联)2011年7月16日14时25分,中国石油大连石化公司厂区内1 000万吨常减压蒸馏装置换热器发生泄漏,引发大火,所幸的是无人员伤亡。下列有关此次事故描述错误的是( )
A.一个国家石油化工生产水平常用聚乙烯的产量来衡量
B.本次大火产生的大气污染物可能有二氧化硫、氮氧化物等,应该进行环保监测
C.事故处理中的消防水全部排入应急池中,避免了对周边海域的污染
D.石油化工生产中用减压蒸馏装置主要是生产轻质油
【解析】 一个国家石油化工生产水平常用乙烯的产量来衡量,而非聚乙烯,A项错误;减压蒸馏的目的是降低沸点,故石油化工生产中用减压蒸馏装置主要是生产轻质油,D项正确。
【答案】 A
7.(2012河北正定中学)向红色溶液X中通入气体Y,溶液逐渐褪色,下列对X、Y的推断正确的是( )
A.若X为品红溶液,则Y一定为或
B.若X为含酚酞的氢氧化钠溶液,则Y可能是
C.若X为含KSCN的氯化铁溶液,则Y一定为HI
D.若X为含硫酸氢钠的紫色石蕊溶液,则Y可能为
【解析】 臭氧也具有强氧化性,能将品红溶液漂白,A项错误;若X为含酚酞的氢氧化钠溶液,通入酸性气体或强氧化性气体都能使之褪色,B项正确;若X为含KSCN的氯化铁溶液,通入还原性气体将还原为或通入强氧化性气体将氧化都能使之褪色,C项错误;不能漂白石蕊,D项错误。
【答案】 B
8.(2012浙江东阳中学阶段测试)通入足量稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,这时若滴入溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化过程中,下列说法中不正确的是( )
A.上述过程中,最终被还原的是
B.从上述过程中可以得出结论,氧化性:稀硫酸
C.上述过程中,会产生一种无色无味的难溶于水的气体
D.假设通入的完全反应,则同温同压下和逸出气体的体积比为1∶1
【解析】 由棕黄色变为浅绿色,是将还原为但立即又变为棕黄色,是因为在酸性条件下又将氧化为同时产生NO,故最后被还原的是、B、C项正确;逸出气体为NO,根据电子守恒通入的和逸出气体的体积比为3∶2,D项错误。
【答案】 D
9. (2012安徽合肥一中高三段考)向溶液中逐滴加入过量KI溶液,观察到产生白色沉淀,溶液变为棕色。向淀粉KI溶液中通入气体,溶液无明显变化。则下列分析中正确的是( )
A.白色沉淀是棕色溶液含有
B.滴加KI溶液时,转移2 mol 时生成1 mol白色沉淀
C.通入时与反应作还原剂
D.上述实验条件下,物质的氧化性:
【解析】 溶液和KI溶液反应的离子方程式为:;白色沉淀是CuI不是错;B项,铜由+2变为+1,因此转移1 mol 生成1 mol CuI沉淀,B错;与反应作氧化剂,C错;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性原则,可知D是正确的。
【答案】 D
10.下列说法不正确的是( )
A.活性炭、、都能使品红溶液褪色,但原理不同
B.同温同压下,两份相同质量的铁粉,分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应,产生气体的体积不相等
C.将气体通入溶液中至饱和,未见沉淀生成,继续通入则有沉淀生成
D.将足量通入NaBr、NaI的混合溶液中,反应后将溶液蒸干并充分灼烧,剩余的固体物质成分为NaCl
【解析】 活性炭、、都能使品红溶液褪色,其原理分别为吸附、化合成无色物质、强氧化性,A项正确;铁粉分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应,前者生成氢气,后者生成一氧化氮,根据方程式可知生成的气体体积相等,B项错误;C项中通入得到硫酸钡沉淀,正确;D项反应后得到氯化钠和溴单质、碘单质,加热蒸干时溴挥发、碘升华,最后只得到氯化钠,D项正确。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(10分)(2012北京顺义中学阶段测试)某化学兴趣小组为了探究在常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1 ;
猜想2 ;
猜想3 。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该装下列 试剂(填编号);
A.NaCl溶液 B.溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红的作用是: ;
(3)D中澄清石灰水的作用是: 。
通过该实验,小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红褪色
②C中品红不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
由上述现象小组同学确认该气体的成分是 。
【解析】 和通入澄清石灰水中时产生的现象完全一样,故该气体可能为二者的混合气或其中某一种气体。验证装置中既要检验是否存在,又要检验是否存在,故需要排除相互干扰,A中品红溶液是检验的存在,B装置除去装置证明已经除尽,D装置验证的存在。
【答案】 气体为 气体为 气体为和的混合气体
(1)B
(2)证明混合气体中是否含有
(3)证明混合气体中是否含有
与的混合气体
12.(14分)(2012福建四地六校第一次联考)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,分别采用以下方案:
【甲方案】 如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是 。
(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的含量 (填”偏高”“偏低”或”无影响”)。
【乙方案】 实验步骤如下面流程图所示:
(3)步骤①中过量的作用是 。
(4)写出步骤②中反应的化学方程式为 。
(5)步骤②中是否足量的判断方法是 。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为 (用含有V、m的代数式表示)。
【解析】 方案甲:(2)若没有及时关闭活塞,所测得通过的气体体积偏大。
方案乙:其测定原理为用将氧化为硫酸,再用足量将转化为沉淀，最后称量干燥的从而求得原尾气中的体积分数。
【答案】 (1)增大气体与溶液的接触面积,有利于与碘水充分反应
(2)偏低
(3)使完全转化为
(5)静置分层后,往上层清液中继续滴加溶液,若无浑浊现象产生,则已足量,反之不足
或%
13. (14分)(2012安徽合肥一中高三第二次段考)化学科研小组的同学在研究的热稳定性和精确测试溶液的pH时,遇到了困惑。为此,他们进行了冷静的思考和准备,决心重新实验,揭开奥秘。请你根据所学的中学化学知识,参与交流讨论。
【查阅资料】①常温下0.1 的溶液的pH约为2.1。
②通常情况下为无色 、有臭鸡蛋气味的气体，其水溶液称为氢硫酸，常温下0.1mol的溶液的pH约为4.5。
【实验操作】①准确称取纯净的晶体?25.20 g?,配成1 L水溶液,测得其pH=7.8。
②用坩埚再次准确称取25.20 g上述晶体,继而隔绝空气在600 ℃以上高温下强热至恒重,质量为12.60 g。
③将②所得12.60 g固体进行元素定性定量分析,组成与无异。将其溶于水配成250 mL溶液,溶液澄清,测得pH=10.3。
【分析猜想】 在强热下失去结晶水,进而发生分解反应(自身氧化还原反应)
【交流讨论】(1)他们将恒重后的样品溶于水配成溶液时,为加速溶解,可采取 的措施;
(2)实验操作②中称量操作至少进行 次。
(3) 给加热时要隔绝空气,请说明原因? ? (用化学方程式表示);
(4)猜想在高温强热下发生分解反应的化学方程式是 ;
(5)实验①和③中,两次测得的溶液pH相差明显,其合理的解释是 ;
(6)请你设计简单的实验方案,给上述分析、猜想及解释以佐证。请简单叙述实验步骤、现象和结论 。
【解析】 (1)加速溶解可采取加热或搅拌的措施;(2)用坩埚再次准确称取25.20 g上述晶体,继而隔绝空气在?600 ℃?以上高温下强热至恒重,质量为12.60 g。需称量空坩埚质量、样品与坩埚总质量,第一次加热、第二次加热连续两次质量差不超过0.1克即可,共4次。容易被氧化,需隔绝空气加热。(4)根据氧化还原反应分析在高温强热下发生分解生成与 ;(5)实验③的溶液中可能有相同条件下水解程度大于溶液的碱性强。(6)加硫酸证明产生加盐酸酸化的证明有。
【答案】 (1)搅拌或加热
(2) 4
(3)
(4)
(5)实验③的溶液中可能有相同条件下水解程度大于溶液的碱性强
(6)取③溶液适量于试管中,向其中加稀硫酸,如有臭鸡蛋气味的气体生成,则证明有;另取③中溶液适量于试管中,加入盐酸酸化的溶液,如有白色沉淀生成,证明有
14.(12分)(2012福建厦门双十中学高三期中)工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有的物质是。
①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因 。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将转化为则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。已知1 000 ℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应: ??,已知该反应的平衡常数，则该反应的H 0(填”>““=“或”<“)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有的物质为回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下?方法?:
中和含酸废水工业中常用的试剂X是 。
②写出气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
③铁屑与石墨能形成微型原电池在酸性条件下放电生成进入气相从而达到从废水中除去的目的,写出在酸性条件下放电生成的电极反应式: 。
④已知: H=-632.8 ①
H=+269. ②
与反应生成和的热化学方程式为 。
【解析】 (1)该废水溶液pH=12,溶液呈碱性是因为水解导致的水解离子方程式为;根据得失电子守恒,可求得还原剂和氧化剂在反应中物质的量之比为1∶2;平衡常数，说明升温时平衡正向移动,则该反应的H>0。
(2)从成本上考虑,中和含酸废水工业常用的试剂是石灰水;和NaOH发生的是酸碱中和反应;根据题目信息,知道反应物为和因为该电极生成了气体,所以为正极,配平即可;与反应生成和的热化学方程式可根据盖斯定律,由方程式①减去方程式②可得。
【答案】 (1)①
②1∶2 >
(2)①石灰水
②
③↑
④
H=-1 172.4随堂演练巩固
1.(2012浙江杭州高中阶段测试)下列说法正确的是 ( )
A.冰熔化时,分子中H—O键发生断裂
B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高
C.分子晶体中,共价键键能越大,分子晶体的熔沸点越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大该物质越稳定
【解析】 冰熔化时,只有分子间作用力被破坏,没有化学键的断裂,共价键键能大小与分子晶体的熔沸点、硬度均无关,A、C项错误;分子间作用力只影响分子晶体的物理性质,如熔沸点、硬度等,与其稳定性无关,D项错误。
【答案】 B
2.1990年以来,对的研究报道很多,其中有碱金属K与在回流的甲苯中搅拌反应,得到碱金属化合物。其晶体是由和所构成的离子晶体,如图是的一个晶胞结构图,其中仅标出了在晶胞中的分布(为面心立方结构),该晶胞中含数为…… ( )
A.12个 B.8个
C.4个 D.3个
【解析】 该晶胞中含有的个数为根据电中性可知含有个数为12。
【答案】 A
3.(2012黑龙江哈九中月考)下列说法正确的是( )
A.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B.原子晶体中,粒子之间只有一种作用力,即共价键
C.分子晶体中,粒子之间均有两种作用力,即范德华力和共价键
D.依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
【解析】 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,A项错误;分子晶体中,一定存在范德华力,可能存在氢键,在分子内可能存在共价键,C项错误;金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体是依据构成晶体的粒子及粒子间的相互作用来进行分类的。
【答案】 B
4.高温下,超氧化钾晶体结构与NaCl相似,其晶体结构的一个基本重复单元如图所示,已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价,部分为-2价。则下列说法正确的是
( )
A.晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为1∶1
B.晶体中每个周围有8个每个周围有8个
C.超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1∶2
D.晶体中与每个距离最近的有12个
【解析】 晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比应为?3∶1,?A项错误;晶体中每个周围有6个每个周围有6个项错误;晶体中阳离子与阴离子的个数比为1∶1,C项错误;晶体中与每个距离最近的有12个,D项正确。
【答案】 D
5.(1)(2012黑龙江哈九中月考)单质硼有无定形和晶体两种。已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示), 其中含有二十个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及计算确定:该基本结构单元是由 个硼原子构成的;键角是 ;所含B—B键的数目是 。
(2)(2012江西重点中心协作体联考)过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
【解析】 (1)计算B—B键的数目:每个B原子形成5条键,但每条键都被两个B原子共用,故每个B原子形成2.5条键,总共形成B—B键数为.5=30。
(2)从对角线观察,最中间的一行为两种原子交叉排列,其个数比为1∶1,而相邻的一行则全部为灰色球(铁原子),其个数恰好等于最中间一行中黑色球,故氮原子与铁原子的个数比为1∶2,如图:
【答案】 (1)12 30
(2)1∶2
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.现代无机化学对硫—氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其中下图是已经合成的最著名的硫—氮化合物的分子结构。下列说法正确的是( )
A.该物质的分子式为SN
B.该物质具有很高的熔、沸点
C.该物质的分子中既有极性键又有非极性键
D.该物质与化合物互为同素异形体
【解析】 根据图中的分子结构,该物质的分子式为项错误;该物质为分子晶体,B项错误;同素异形体的研究对象为单质,D项错误。
【答案】 C
2.下列有关说法中,错误的是( )
A.是一种离子晶体,其中的核外电子排布与氦原子相同
B.在石墨晶体中,碳原子与共价键的个数比为2∶3
C.在NaCl晶体中,每个周围等距离的6个组成的形状为正八面体
D.的沸点比高,原因是它们属于不同的晶体?类型?
【解析】 是一种离子晶体,由和组成,A项正确;在石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键,而每条共价键被两个碳原子共用,故属于每一个原子的共价键为?1.5条?,即碳原子与共价键的个数比为2∶3,B项正确;在NaCl晶体中,每个周围等距离的6个分别在该的前后左右和上下位置,构成正八面体,C项正确; 和均为分子晶体,组成和结构相似,相对分子质量大的分子间作用力大,熔沸点高,D项错误。
【答案】 D
3.下列说法错误的是( )
A.从、、为正四面体结构,可推测、也为正四面体结构
B.1 mol金刚石晶体中,平均含有2 mol C—C键
C.水的沸点比硫化氢的高,是因为分子间存在氢键分子间不能形成氢键
D.某气态团簇分子结构如图所示,则该气态团簇分子的分子式为EF或FE
由E原子和F原子构成的气态团簇分子模型
【解析】 根据等电子体的概念可知A项正确;金刚石中碳原子形成空间网状的正四面体结构,B项正确;分子间氢键可影响物质的熔沸点,C项正确;D项中强调该物质是气态团簇分子,即是一个大分子,因此不能用均摊法计算,直接找出分子中原子个数即得化学式,该物质的化学式应为项错误。
【答案】 D
4.(2012黑龙江哈尔滨九中月考)下列物质的晶胞(小球代表相应的原子、分子或不同离子)不符合右图的是( )
A.CsCl B.干冰
C.He D.
【解析】 图中所示的晶胞结构为面心立方结构,而CsCl的晶胞结构为体心立方结构。
【答案】 A
5.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,熔化时所克服的作用力也相同的是( )
A.和 B.NaCl和HCl
C.和 D.NaH和KCl
【解析】 A项,化学键类型相同,但晶体属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力晶体属于原子晶体,熔化时克服共价键;B项,NaCl含离子键,HCl含共价键;C项属于离子化合物,含有离子键,而属于共价化合物,不含离子键;D项,NaH和KCl均属于离子晶体。
【答案】 D
6.某离子化合物Dx晶体结构如下图所示,阳离子位于正方体的棱的中点和正方体内部;阴离子位于该正方体的顶点和面心。该化合物中x值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 NN可得该物质的化学式为为+1价,故?x=3。?
【答案】 C
7.(2012云南玉溪一中阶段测试)最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子,分子模型如图所示,其中白球表示钛原子,黑球表示碳原子,则它的化学式为…
( )
A.TiC B.
C. D.
【解析】 本图所示为一个分子的模型,故图中所有原子都属于该分子。
【答案】 D
8.下列结构示意图所对应的晶体中,化学式为且属于分子晶体的是( )
【解析】 D项晶胞中每个点都是由三个原子组成,可知三个原子先组成分子,再由分子组成晶体,为分子晶体。
【答案】 D
9.下列叙述不正确的是( )
A.X、Y可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角位置,则该晶体的组成式为
B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,每个CaO晶胞中含有4个和4个
C.设NaCl的摩尔质量为M 的密度为? 阿伏加德罗常数为N 在NaCl晶体中,两个距离最近的中心间的距离为? cm?)
D.金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低
【解析】 A项,X::该晶体的化学式为或;B项,由一个NaCl晶胞中含有4个和4个可知,每个CaO晶胞中含有4个和4个;C项,设和的最近距离为a cm,则两个最近的间的距离为a,又:NM ,即a所以间的最近距离为 cm;D项,键长:?C—C【答案】 A
10.(2012江苏海门一调)目前,全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍能形成多种不同的化合物。图1是镍的一种配合物的结构,图2是一种镍的氧化物的晶胞。判断下列说法正确的是( )
A.图1中可能含有离子键
B.图1中C、N、O的第一电离能C>N>O
C.图2中离镍原子最近的氧原子数共为8个
D.图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
【解析】 图1中含有共价键、配位键、氢键,不含离子键;第一电离能应为C【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛。
(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素共有 种。
(2)用铂丝蘸取溴化钾在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察到火焰呈现蓝色,显蓝色的原因
是 (填序号)。
A.溴化钾受热挥发
B.溴化钾受热分解
C.钾离子中电子跃迁
D.溴离子中电子跃迁
(3)无水硫酸铜呈白色,吸水后形成蓝色的晶体胆?矾。?科学家通过X射线确定出胆矾晶体的结构,其结构示意图如下:
胆矾晶体中除共价键、配位键及微弱的范德华力外,还存在的两种作用
力是 和 。
②铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式是 。
(4)钙的氧化物与钛(Ti)的氧化物相互作用,能形成钛酸盐,其晶体结构图如下图所示,(图中Ca、Ti和O三种元素对应的离子分别位于立方体的体心、顶点和面心)。该钛酸盐晶体的化学式是 。钛离子和 (填数字)个氧离子紧相邻。
【解析】 (1)第四周期元素中,基态原子最外层只有1个电子的元素共有三种(分别是ⅠA族的K、ⅥB族的Cr与ⅠB族的?Cu)。(2)焰色反应为元素的性质,溴化钾在酒精灯上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察到火焰呈现蓝色的原因是钾离子中的电子发生跃迁。(3)①在晶体中与间存在离子键,由图示配离子可知还含有氢键(图中O、H间的虚线);②由图知每个与4和形成配位离子。(4)利用”均摊法”可知该晶胞中含有Ti(位于顶点,为8个晶胞所共有)的数目为含O(位于面心,为2个晶胞所共有)的数目为含Ca(位于体心,完全属于该晶胞)数目为1,故该晶体的化学式为;在晶体每个平面上,每个Ti周围最近的O有4个,?因晶体为立方体结构,故晶体中每个钛离子周围距离最近的氧离子有个。
【答案】 (1)3
(2)C
(3)①离子键 氢键 ②?===
12
12.(12分)(2012山西师大附中)晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体的晶胞如图所示。 随着科学技术的发展,测定阿伏加德罗常数的手段越来越多,测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法,具体步骤如下:①将固体食盐研细,干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中。②用滴定管向仪器A中加苯,并不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度线,计算出NaCl固体的体积为V mL。回答下列?问题:?
(1)步骤①中A仪器最好用 (填仪器名称)。
(2)能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管 ,其原因是 。
(3)能否用水代替苯 ,其原因是 。
(4)经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的和平均距离为a cm,则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为N 。
(5)纳米材料的表面原子占原子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因,假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状,则这种纳米颗粒的表面原子数与总原子数的比为 。
【解析】 (4)根据氯化钠的晶胞结构,则晶胞边长为2a cm,每个晶胞中含有4个和4个故根据密度可列出等式:解得N。
(5)根据氯化钠晶胞图示可知一个纳米微粒表面的原子数为8(顶点)+12(棱)+6(面)=26,内部只有一个原子,故表面原子数与总原子数的比为26∶27。
【答案】 (1)容量瓶
(2)否 不能测出滴加苯的体积
(3)否 氯化钠溶于水
(5)26∶27
13.(12分)(2012江苏海门一调)人类对海底世界的认识还处在探索阶段,海底热液的研究是其中之一。在海底热液活动区域周围,既存在着各种气体成分,也常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。其示意图可用图1表示。
图1
(1)有关几种气体分子的说法正确的是 。
A.CO的结构式可表示为C=O
B.与COS(硫化羰)互为等电子体
C.分子是非极性分子
D.HCN分子中存在2个键,2个键
(2)酸性热液中大量存在着一价阳离子,结构如图2所示,则它的化学式为 。
(3)基态铁原子核外电子排布式为 。
(4)海底热液若冷却后,可检测出图3所示分子,该分子中手性碳原子数为 。
(5)FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985 ℃,后者熔点为801 ℃,其原因是 。
(6)如要从海底形成的矿床中提取镍,需将其转化为四羰基合镍(结构如图4),则该络合物的配位数为 。
【解析】 (1)CO与互为等电子体,结构相似,可知CO的结构为项错误;分子为极性分子。
(4)手性碳原子如图中*碳原子
【答案】 (1)BD
或
(4)4
(5)FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大
(6)4
14.(12分)(2012云南玉溪一中阶段测试,改编)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如图所示(图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为 (用对应的元素符号表示)。
(2)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是 。
A.分子中含有分子间氢键
B.属于含有极性键的非极性分子
C.只含有4个键和1个p—p的键
D.该氢化物分子中为平面结构
(3)某元素的价电子排布式为，该元素与元素①形成的18电子的X分子的结构式为 ;该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y,将过量的Y气体通入盛有含⑩元素的硫酸盐溶液中,反应过程中的实验现象为 ;反应过程中的离子方程式为? ? 。
(4)比较③,⑤,⑥,⑦,⑧五种元素的电负性大小,由小到大排列的顺序为 (用元素符号表示)。
(5)⑩元素与金可形成的金属互化物合金(如图,小黑点表示元素⑩,小圆圈表示金原子), 它的化学式可表示为 。
【解析】 (2)该化合物为乙烯。
(3)价电子排布式为的元素为氮元素,与氢元素形成的18电子分子X为与氢元素形成的10电子分子Y为。
(5)元素⑩为Cu,根据晶体结构可知其化学式为或。
【答案】 合理即可)
(2)BD
(3) 产生蓝色沉淀,沉淀溶解,溶液呈深蓝色 ====
(4)Ca或单元检测评估(一)
? (时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.在化学学科中经常使用下列物理量,其中跟阿伏加德罗常数(N无关的组合是( )
①相对原子质量 ②摩尔质量(M) ③原子半径(r)
④物质的量(n) ⑤气体摩尔体积(V ⑥溶解度(S) ⑦溶质的质量分数(w)
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑥
C.①②③⑤ D.②③⑤⑥⑦
【解析】 相对原子质量是原子的实际质量除以碳12原子质量的十二分之一所得的数值;原子半径是原子本身的属性;溶解度是指某温度下100 g水中所能溶解的某物质的最大质量;溶质的质量分数是指溶质占溶液总质量的百分比。以上各物理量均与阿伏加德罗常数(N无关。
【答案】 A
2.(2012安徽省城名校高三联考)李敏同学欲配制250 mL 1.0 溶液,正确的方法是( )
①将35.5 g 固体溶于250 mL水中
②将80.5 g 固体溶于少量水中.再用水稀释至250 mL
③将50 mL 5.0 溶液用水稀释至250 mL
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解析】 利用得到②正确,再利用稀释定律可以推出③也正确。
【答案】 B
3.(2012山西大同高三学情调研)N表示阿伏加德罗常数,下列判断正确的是( )
A.含N个的溶解于1 L水中的物质的量浓度为1
B.100 mL 1 溶液中含的阳离子数大于?0.1NA
C.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数均为N
D.含0.2 mol 的浓硫酸与足量的铜反应,生成的的分子数为0.1 N
【解析】 物质的量浓度公式中的体积指溶液的体积,A错; 水解且一个水解生成三个 ,从而使阳离子数大于0.1N正确;标准状况下,二氯甲烷为液体不能求其物质的量,C错;随着反应的进行硫酸浓度变小,不再与铜反应,即参加反应的硫酸小于0.2 mol,生成的的分子数小于0.1N ,D错。
【答案】 B
4.某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物,跟足量的稀盐酸反应,消耗和生成的的物质的量之比为5∶4,则该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶3
【解析】 设碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量分别为x、y,则解得∶3。
【答案】 D
5.(2012合肥八中高三段考)若N表示阿伏加德罗常数,下列有关说法中正确的是( )
A.和混合气体 4.6 g ,其中含有的原子数为?0.3N?
B.标准状况下,22.4 L 中所含分子数为N
C.标准状况下,11.2 L氯气与足量水反应转移的电子数为N
D.电解58.5 g熔融的食盐,能产生标准状况下22.4 L的氯气,23.0 g的金属钠
【解析】 和的最简式相同,混合气体可看作是?4.6 g?的求原子数,A正确;标准状况下, 为固体,B错;氯气与足量水发生的反应是可逆反应,氯气没有全部反应,C错;电解58.5 g熔融的食盐,能产生标准状况下的氯气只有11.2 L,D错。
【答案】 A
6.在体积相同的两个密闭的容器中分别充满、气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是
( )
A.两种气体的压强相等
B.比的质量小
C.两种气体所含的质子数目相等
D.两种气体的分子数目相等
【解析】 由题意可知两容器中气体的质量相等,故nn,B、D错误;同温同体积下,气体的压强与气体的物质的量成正比,所以pp错;两种气体的质量相等时所含氧原子的物质的量也相等,故C正确。
【答案】 C
7.(2012江西吉安中等三校联考)设N为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,1.6 g 和混合气体中原子总数为0.1N
B.标准状况下,过氧化钠与水反应生成1.12 L氧气时转移电子数目为0.2N
C.0.1 的溶液中和总数为0.1N
D.常温常压下,4 g He中,含有的原子数为2N
【解析】 过氧化钠与水反应,发生的是过氧化钠中氧元素的歧化反应,每摩尔过氧化钠反应转移1 mol电子,生成0.5 mol氧气,故B项中生成1.12 L氧气时转移电子数目应为0.1N项错误;C项没有给出溶液的体积,错误;He的相对原子质量为4,氦气分子为单原子分子,D项错误。
【答案】 A
8.N表示阿伏加德罗常数,则关于 H=-1 300 的说法正确的是( )
A.有10N个电子转移时,吸收1 300 kJ能量
B.有8N个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ能量
C.有N个水分子生成且为液体时,吸收1 300 kJ能量
D.有2N个碳氧双键生成时,放出1 300 kJ能量
【解析】 1 mol 反应转移10N个电子,反应放出1 300 kJ的能量,故A项错误;1 mol 分子中有4N个碳氧共用电子对,则反应中有8N个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ能量,B项正确;该反应为放热反应,C项错误;1 mol 中含有2N个碳氧双键,生成1 mol 放出650 kJ能量,故D项错误。
【答案】 B
9.(2012黑龙江哈尔滨六中期中测试)在10 mL 0.01 的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入2.4 mL 0.05 的盐酸,完全反应后,在标准状况下生成的体积为( )
A.1.344 mL B.2.240 mL
C.0.672 mL D.0.448 mL
【解析】 纯碱和盐酸的物质的量分别为 mol和1. mol,首先发生反应当消耗完时,发生反应↑。故生成的物质的量为 mol。
【答案】 D
10.有8 g 、、、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为( )
A.8 g B.15.5 g
C.11.7 g D.无法计算
【解析】 最终所得固体为NaCl,由题中”恰好反应”,结合原子守恒可知最终所得固体NaCl的物质的量等于盐酸中的物质的量。其质量为:.7 g。
【答案】 C
11.(2011浙江宁波模拟)已知和的混合溶液中,c∶c∶2,若c.5 则c为( )
A.0.5 B.1
C.2 D.3
【解析】 由电荷守恒可得:3ccc代入数据得5c.5 即c1
【答案】 B
12.(2012甘肃天水一中阶段测试)实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,下列说法中正确的是(气体体积均在标准状况下测定)( )
A.若提供0.4 mol 不足量,则可制得氯气2.24 L
B.若提供0.4 mol 过量,则可制得氯气2.24 L
C.若有0.4 mol HCl参与反应不足量,则可制得氯气2.24 L
D.若有0.4 mol HCl被氧化不足量,则可制得氯气2.24 L
【解析】 稀盐酸与二氧化锰不发生反应,A、B项错误；D项应生成4.48L氯气。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)(2012山东青州期中考试)(1)下列实验操作或对
实验事实的描述不正确的是 (填序号)。
A.不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠或碳酸钠
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视刻度线定容后所得溶液浓度偏大
C.分液操作时,由于分液漏斗下端已沾满下层液体,故上层液体要从上口倒出
D.用托盘天平称量11.74 g氯化钠晶体
E.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物
(2)实验室需要0.1 溶液450 mL和0.5 硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
①如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号);配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
②下列操作中,容量瓶所不具备的功能有 (填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.贮存溶液
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液
E.用来加热溶解固体溶质
③请计算需用托盘天平称取固体NaOH的质量为 g。某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图.由图中可以看出,烧杯的实际质量为 g。
④根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 的浓硫酸的体积为
mL(计算结果保留一位小数)。配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是 。
【解析】 (1)托盘天平称量的结果只能精确到小数点后一位数字,D项错误。
(2)容量瓶只能配制溶液,而不能作为反应容器,也不能长时间保存溶液或在其中溶解固体。没有450 mL的容量瓶,故需要配制500 mL的NaOH溶液。
【答案】 (1)D
(2)①AC 烧杯、玻璃棒 ②BCE ③2.0 27.4
④13.6 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
14.(10分)由等物质的量的和组成的混合物18.400 g,与100 mL盐酸反应。(题中涉及的气体体积均为标准状况下,填空时可以用带字母的式子表示。)
(1)该混合物中与的质量分别为 和 。
(2)若碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应,则盐酸的物质的量浓度为 。
(3)如果盐酸过量,生成的体积为 L。
(4)如果反应后碳酸氢盐有剩余,盐酸不足量,要计算生成的体积,还需要知道 。
(5)若和不是以等物质的量混合,则18.4 g固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成的物质的量(用n表示)的范围是 。
【解析】 设和的物质的量都是x,则84 ×x+100 x=18.400 g,得x=0.1 mol。则(1)中和的质量分别为8.4 g和10 g;(2)中消耗盐酸0.2 mol,盐酸的物质的量浓度为2 ;(3)根据碳原子守恒,碳元素全部转化为二氧化碳,生成的物质的量为0.2 mol,标准状况下CO2体积为4.48 L;(4)中盐酸不足时,生成的气体的量决定于盐酸的物质的量,故需知道盐酸的浓度;(5)采用极端假设法,即分别假设固体全部为或解得最大值和最小值,则生成的二氧化碳物质的量介于最大值和最小值之间。
【答案】 (1)8.4 g 10 g
(2)2
(3)4.48
(4)盐酸的物质的量浓度(或其他合理答案)
(5)0.18415.(10分)(2012江苏致远中学第一次质检)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5%。工业上常通过下列反应制备CuCl:
↑
(1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的溶液,试计算配制该溶液所需的与的质量之比。
(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0.100 0 溶液滴定到终点,消耗24.60 mL 溶液。有关反应的离子方程式为:
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
【解析】 (1)假设配制1 000 g这种溶液,则需要硫酸铜200 g,”折合”成其质量为 g=312.5 g,则所需水的质量为1 000 g-312.5 g=687.5 g,所需的与的质量之比为312.5∶687.5=5∶11。
(2)由方程式可得关系式为:CuCl
即CuCl的物质的量等于消耗的的物质的量,则n(CuCl)=0.100 0 . L=0.002 46 mol,故CuCl的质量分数为%=97.9%,则符合国家标准。
【答案】 (1)5∶11
(2)符合
16.(16分)(2011上海高考,30)氨和联氨是氮的两种常见化合物。在科学技术和生产中有重要的应用。
根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮作氧化剂,反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg水,计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与的混合气体,反应方程式为
NO与混合气体180 mol被8. g氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g/。计算:
①该混合气体中NO与的体积比。
②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留一位小数)。
(4)氨和二氧化碳反应可生成尿素。尿素在一定条件下会失去氨而缩合。如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物:
已知常压下120 mol 在熔融状态发生缩合反应,失去80 mol 生成二聚物和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60,推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。
【解析】 (1)据题意知,该氢化物为氮氢化合物,设其化学式为HaNb,则据题意得:a+14b=43,14b/43=0.977,解得a=1,b=3,即该氢化物的分子式为;该氢化物受撞击分解为氮气和氢气.30 g该氢化物的物质的量为0.1 mol,分解后在标准状态下的气体的物质的量为0.2 mol,换算成体积为4.48 L。(2)据题意得联氨和四氧化二氮反应后产物为氮气和水,可得到化学方程式为4H2O,现得到72.0 kg水,可计算出联氨的质量为64 kg。(3)①设混合气体中NO、NO的物质的量分别为x、y，则x+y=180 mol,5x/6+7y/6=156 mol,解得x=162 mol,y=18 mol,所以x:y=9:1,即V(NO):V (NO9∶1;②先求出反应后氨水的质量分数,然后依据物质的量浓度和质量分数换算关系式可得吸收后氨水的物质的量浓度为2.4
(4)由提示可得,生成链状二聚物、三聚物的方程式可简写为
二聚物↑ ①
三聚物↑ ②
可以推出参加反应的尿素和生成氨气的物质的量之差为生成聚合物的物质的量,因此生成聚合物的物质的量=120 mol-80 mol=40 mol。根据聚合物中碳原子守恒,可计算聚合物中平均含碳原子个数为120 mol/40 mol=3,而链状二聚物和三聚物的混合物中平均碳原子数只能小于3,说明除了生成链状二聚物、三聚物外还有环状三聚物,则
环状三聚物↑ ③
设生成二聚物、链状三聚物、环状三聚物的物质的量分别为x、y、z,则依据元素原子守恒及题意可列方程组:
解得x=30 mol,y=10 mol,z=10 mol。
故三种聚合物的物质的量之比为30∶10∶10=3∶1∶1。
【答案】 4.48 (2)64 kg
(3)①V(NO)∶ V (NO9∶1 ②2.4
(4)3∶1∶1
?单元检测评估(四)?
(时间:50分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012安师大附中三模)2011年9月25日第26届亚洲男篮锦标赛在武汉闭幕,中国队获得冠军并取得伦敦奥运会入场券。下列叙述中不正确的是( )
A.主场馆武汉体育中心使用的钢筋混凝土不属于新型无机材料
B.运动员驻地处理水时加入明矾作为净水剂以吸附水中的杂质
C.体育中心路灯采用的太阳能电池可使能量利用率达到100%
D.停车场安装催化光反应设施,可使汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体
【解析】 钢筋混凝土属于传统材料;任何电池的能量利用率都不可能达到100%,C项错误;停车场安装催化光反应设施,可使汽车尾气中的CO和NOx发生氧化还原反应,生成氮气和二氧化碳。
【答案】 C
2.(2012山东师大附中第一次阶段测试)下列叙述不正确?的是?( )
A.的喷泉实验说明氨气极易溶入水
B.遇到挥发性强酸就能冒白烟
C.盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发
D.NO和均可用排空气法收集
【解析】 盛液溴的瓶内加少量水形成”水封”,可有效防止液溴的挥发;NO能与空气中氧气反应,不能用排空气法?收集?。
【答案】 D
3.(2012福建四地六校第一次联考)下列化学与生活知识中叙述正确的是( )
A.硅是一种重要的半导体材料,可作光导纤维
B.目前,我国加碘食盐中主要添加的是
C.酸雨是指pH<7的雨水,主要由于空气中含量偏高引起
D.在空气质量日报中、、氮氧化合物和可吸入颗粒物含量均属于空气污染指数
【解析】 制作光导纤维的材料是二氧化硅,A项错误;酸雨是指pH<5.6的雨水,主要由于空气中含量偏高引起,正常雨水因溶有二氧化碳而略显酸性,其pH范围为5.6 -7,B项错误;不属于大气污染物,不出现在空气质量日报中,D项错误。
【答案】 B
4.(2012福建四地六校第一次联考)现有下列六个转化,其中不能通过一步反应实现的是( )
① ② ③?? ④ ⑤ ⑥
A.①②⑥ B.②③④
C.③④⑤ D.②④
【解析】 和CuO均不能溶于水,也不能与水反应生成对应的酸或碱。
【答案】 D
5.(2012安徽合肥一模)是一种食品添加剂,它能致癌。酸性溶液与的离子反应方程式是:
。
下列叙述中正确的是( )
A.该反应中被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1 mol 需消耗0.4 mol
D. 中的粒子是
【解析】根据得失电子守恒和电荷守恒可配平为:
。该反应中被还原;反应过程中溶液的pH增大; 中的粒子是。只有C正确。
【答案】 C
6.(2012福建四地六校第一次联考)下列实验现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:振荡后静置,溶液不再分层,且保持无色透明
B.实验Ⅱ:铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液变无色
C.实验Ⅲ:微热稀硝酸片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:当溶液至红褐色,停止加热,让光束通过体系时可产生丁达尔现象
【解析】 A项中溶解在苯中的溴与氢氧化钠溶液反应,生成了可溶性物质,溶液仍分层,A项错误;B项中铁在常温下遇浓硫酸钝化,铁不会溶解;C项中在广口瓶中应该看到有红棕色气体出现;D项可制得胶体,正确。
【答案】 D
7.(2012湖南长沙一中月考)室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体接触(如图),容器内的压强由大到小的顺序是( )
编号 ① ② ③ ④
气体M NO
气体N HCl
A.①②③④ B.②④①③
C.④①②③ D.①④③②
【解析】 假设每个烧瓶常温常压时,所盛气体物质的量为?n mol?,①中发生反应: 还剩余n mol气体;②中发生反应: 2HCl,气体物质的量不变;③中发生反应: 没有剩余气体;④中发生反应: 还剩余n mol气体。
【答案】 B
8.(2012湖南长沙一中月考)拟用下图所示装置制取四种干燥、纯净的气体(图中加热装置和气体的收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。其中不能达到目的的是( )
选项 制取气体 a b c d
A NO 稀硝酸 铜片 浓硫酸
B 双氧水 浓硫酸
C 浓氨水 碱石灰 浓硫酸
D 浓盐酸 粉末 溶液 浓硫酸
【解析】 C项中氨气会被浓硫酸吸收。
【答案】 C
9.(2012黑龙江哈尔滨三中阶段测试)下列说法正确的是 ( )
A.可以用澄清石灰水鉴别和
B.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成
C.能使溴水、酸性溶液褪色
D.少量通过浓的溶液能生成白色沉淀
【解析】 和分别通入澄清石灰水至过量,产生的现象完全相同,A项错误;硫粉与氧气反应只能生成二氧化硫,B项错误;能使溴水、酸性溶液褪色是因为其具有较强的还原性,C项正确;亚硫酸酸性弱于盐酸,弱酸不能制取强酸,D项错误。
【答案】 C
10.(2011海南化学,改编)”碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来”捕捉”其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )
A.该方法能耗小
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.”反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的还可用来制备甲醇等产品
【解析】由题可知基本过程中有两个反应:①二氧化碳与氢氧化钠反应,②碳酸钙的高温分解。A选项不正确,循环利用的应该有CaO和NaOH两种物质,B选项错误;”反应分离”过程中分离物质的操作应该是过滤,C选项错误;D选项中工业上可用制备甲醇。
【答案】 D
11.(2012天津市第一次六校联考)将0.03 mol 缓缓通入含0.02 mol 和0.02 mol HBr的混合溶液中,在此过程溶液的c与用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)( )
【解析】 通入氯气首先发生的反应为: 生成强酸,c增大消耗完后,发生反应: 盐酸和氢溴酸都是强酸,故c不再变化。
【答案】 A
12.(2012安徽合肥一中高三段考)将0.1 mol Cu与40 mL ?10 mol? 溶液充分反应,测得反应后溶液里含有a mol 由此可知( )
A.生成的气体一定是在标准状况下的体积4.48 L
B.生成的气体一定是NO,在标准状况下的体积约1.49 L
C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a)mol
D.反应后的溶液里含有0.2 mol
【解析】因为0.1 mol Cu完全反应了,生成的也为0.1 mol,其中结合的为0.2 mol,溶液里含有a mol 说明剩下的为a mol,则被还原的为:(0.4-0.2-a)mol=(0.2-a)mol,C项正确。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(12分)(2012福建四地六校第一次联考)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的?装置?。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为 。
(2)B装置的名称是 ;E装置的作用是 。
(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是 。
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式: 。
【解析】 (3)氨气密度小,从下部通入,氨气上升,而氯气密度大,从上部通入,氯气向下移动,这样便于两种气体快速、均匀地混合。
【答案】 ↑
(2)干燥管 除去氯气中的氯化氢
(3)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合
14.(12分)某校化学兴趣小组用如下装置图验证的氧化性和NO的还原性。
请回答下列问题:
(1)写出甲中反应的离子方程式: ;
(2)说明具有氧化性的现象是 ;
(3)说明NO具有还原性的操作和现象是 ;
(4)小组一成员对实验设计提出了质疑,他认为乙中的现象不足以证明的氧化性,他的理由是 ;经小组讨论,他们设计了以下方案,其中合理的是 。
A.与HCl气体混合
B.与气体混合
C.通入溶液中
【解析】 (4)将通入溶液中,虽能产生沉淀,但仍不能排除硝酸的影响,因为与水反应生成硝酸。
【答案】 ↑
(2)乙试管中溶液变蓝色
(3)打开开关,挤压气囊;丙中气体由无色变为红棕色
(4)挥发出来的和水反应生成的是一种氧化性酸,也可将氧化成使溶液变蓝 B
15.(14分)(2012天津市第一次六校联考)根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已?略去?)
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(已知酸性:亚硫酸>碳酸)
①连接仪器、 、加药品后,打开a关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是 ,装置A中的试剂是 。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是:
(2)验证的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①打开b,关闭a。
②溶液中有浅黄色沉淀出现,化学方程式是: 。
③溶液中无明显现象,将其分成两份,分別滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式
写出其中显示还原性并生成沉淀的离子方程式为 。
【解析】 (1)装置A的作用为除去没反应的二氧化硫,避免对性质的影响。(2)因盐酸酸性强于亚硫酸酸性,故将二氧化硫通入氯化钡溶液中没有沉淀产生,加入氨水生成亚硫酸盐或加入氯水将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子都可生成沉淀。
【答案】 (1)①检验装置气密性
②浓) ↑
溶液
③A中溶液没有完全褪色,盛有溶液的试管中出现白色沉淀
(2)②
③
16.(14分)(2012安徽黄山高三七校联考)水是生命之源。饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节,令世人关注。
(1)液氯消毒是最早的饮用水消毒方法。氯气溶于水能杀菌消毒的原因是: 。近年来科学家提出,氯气能与水中的有机物发生反应,生成的有机氯化物可能对人体有害。
臭氧是优良的水消毒剂。但当水中含溴离子时,臭氧可氧化溴离子生成溴酸盐(含。而溴酸盐(含是对人体有致癌作用的化合物,我国规定饮用水中含量应在10 /L以下。测定浓度可用离子色谱法。
(2)水中的氯离子对测定干扰很大,需要先除去氯离子。用如图的装置可除去水中的氯离子。
装置中Ag是极(填电极名称),Ag电极的电极反应式是
。
(3)氧化溴离子的原理如下:
已知HBrO是一种弱酸与HBrO反应很慢主要是由与反应生成。
对影响生成速率的因素提出如下假设:(请你完成假设②和假设③)
假设①:反应的温度
假设②:
假设③:
(4)设计实验验证假设①。
验证实验操作:
a.配制250 mL 50 mg/L KBr溶液,加入15 mL某种pH=7的缓冲溶液(维持溶液的pH基本不变),并将溶液分为2份。
b. 。
实验中要测定的量是 。
实验结论是 。
【解析】(1)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,生成的HClO具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌消毒;(2)装置中Ag与电源正极相连,是电解池的阳极,发生的是失电子的氧化反应,生成的和溶液里的结合生成了AgCl沉淀;(3)根据题目信息:HBrO是一种弱酸与HBrO反应很慢主要是由与反应生成,不难想到影响生成速率的因素还有溶液的pH或的浓度或通入的速率等。
【答案】(1)生成的HClO具有强氧化性,可以杀菌
(2)阳
(3)溶液的pH 的浓度(或通入的速率)
(4)分别在不同温度下,(以相同的速率)通入相同时间)
分别测定相同时间内生成的浓度
若测得的浓度不同,则假设①成立,若测得的浓度相同,则假设①不成立第3讲 氧化还原反应
随堂演练巩固
1.前几年,部分巨能钙被检出含有双氧水,而双氧水有致癌性,可加速人体衰老。因此卫生部已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是( )
A.、都属于过氧化物,都存在共价键
B.双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂
C.既有氧化性,又有还原性,与、反应时表现的氧化性
D.做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似、与不同
【解析】 、中都存在O—O非极性共价键,A项正确;双氧水有强氧化性,可做漂白剂和消毒剂,其还原产物为故被称为”绿色氧化剂”,B、D项正确;中O为1价,故既有氧化性,又有还原性,当与具有强氧化性的物质如、等相遇时被氧化,C项错误。
【答案】 C
2.(2012甘肃天水一中阶段测试)取相同体积的KI、、溶液,分别通入足量的当反应恰好完成时,消耗的体积相同(同温、同压条件下),则KI、、溶液的物质的量浓度之比是( )
A.1∶1∶2 B.2∶1∶3
C.6∶3∶2 D.3∶2∶1
【解析】 假设均消耗1 mol氯气,转移2 mol电子,根据电子守恒,均转移2 mol电子消耗KI、、的物质的量分别为:2 mol、1 mol、 mol,故三种溶液的物质的量浓度之比是2∶1∶即6∶3∶2。
【答案】 C
3.(2012合肥一模)向质量为30 g的Fe、混合物中加入250 mL 4 的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出NO(标准状况)2.24 L,所得溶液中再滴加KSCN溶液,无血红色出现。若用与上述混合物中铁元素质量相等的铁屑和足量的稀硫酸充分反应,所得到的气体在标准状况下的体积为( )
A.15.12 L B.10.08 L
C.2.24 L D.3.36 L
【解析】混合物恰好完全溶解所得溶液中再滴加KSCN溶液,无血红色出现说明溶液中仅有;根据N原子守恒,求出稀硝酸中的N的物质的量,减去NO中的N的物质的量,即为中N的物质的量。
则nn. mol=0.45 mol
即n.45 mol;与混合物中铁元素质量相等的铁屑也为0.45 mol,则和足量的稀硫酸充分反应生成氢气为0.45 mol,标准状况下的体积为10.08 L。
【答案】 B
4.(2012江苏重点中学高三训练)用硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中,精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:===。下列说法正确的是( )
A.反应中硫元素被氧化,所有铁元素均被还原
B.还原剂是氧化剂是
C.氧化产物是S,还原产物是和
D.当转移1 mol电子时,46 g 参加反应
【解析】 中S为2价,反应后化合价升高到0价,Cu和Fe均为+2价,在反应中没有化合价变化化合价降低,为氧化剂。1 mol 反应转移4 mol电子,则转移1 mol电子时有0.25 mol 参加反应。
【答案】 D
5.已知:======。
(1)含有1 mol 和2 mol 的溶液中通入2 mol 此时被氧化的离子是 ,被氧化的离子的物质的量分别是 。
(2)如果向原溶液中通入3 mol 则被氧化的离子是 ,其对应氧化产物的物质的量分别是 。
(3)过二硫酸钾具有强氧化性,可将氧化为:
===
通过改变反应途径、均可催化上述反应。试用离子方程式表示对上述反应的催化过程。 、 (不必配平)。
【解析】 根据题意各粒子的氧化性、还原性顺序为:
氧化性:还原性:。
(1)n mol,n 4 mol,n mol+2 mol=3 mol。
通入2 mol 时,先氧化后氧化
+ ===
1 mol 2 mol
+ ===2
1 mol 2 mol
剩余1 mol 故不可能被氧化。
(2)通入3 mol 时,氧化2 mol 需1 mol 氧化3 mol 需1.5 mol 还有0.5 mol 可氧化1 mol 故对应的氧化产物的物质的量分别是1 mol、3 mol、0.5 mol。
(3)此题要从催化剂的本质出发,作为催化剂的物质要参与有关反应,但后来的反应必须又生成催化剂。本题要求写出表示作催化剂的反应,因此,首先要参与反应,即有反应=== 生成的又被氧化生成了即===。
【答案】 、 2 mol、2 mol
、、 1 mol、3 mol、0.5 mol
===
===
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012江苏重点中学高三训练)下列有关物质性质或应用的说法正确的是( )
A.二氧化锰具有强氧化性,能将双氧水氧化为氧气
B.碳具有强还原性,高温下能将二氧化硅还原为硅
C.二氧化硫具有漂白性,与氯水混合使用效果更好
D.浓硫酸具有较强酸性,常用作淀粉水解的催化剂
【解析】 二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用,A项错误;二氧化硫与氯水混合发生氧化还原反应,生成不具有漂白性的硫酸和盐酸,C项错误;浓硫酸具有脱水性,不可作淀粉水解的催化剂,D项错误。
【答案】 B
2.(2012天津第一次六校联考)在一种酸性溶液中可能存在、、、中的一种或几种离子,向溶液中加入溴水,溴单质被还原,由此可推断溶液中( )
A.一定含有不能含有
B.可能含有、和
C.可能含有
D.不含有
【解析】 由溴单质被还原,说明溶液中含有较强还原性的离子不能与大量共存,也不能与、大量共存。
【答案】 D
3.(2012合肥一中高三素质测试)氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示为ab↑+c↑+de。下列有关说法不正确的是 ( )
A.由反应可确定:氧化性
B.由非金属性Cl>S,可推知酸性
C.若氯酸分解所得混合气体,1 mol混合气体质量为45 g,则反应方程式可表示为:↑↑
D.若化学计量数a=8,b=3,则该反应转移电子数为20
【解析】题给反应中既是氧化剂又是还原剂、是氧化产物、是还原产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,A正确;由生成的和的混合气体平均相对分子质量为45 可得n∶n 1∶2?,由电子守恒得化学反应方程式为:↑?↑ ,C正确;若化学计量数a=8,b=3,则方程式为8 ↑↑+?4 电子转移数目为20,D正确;由非金属性Cl>S,可推知酸性所以B错。
【答案】 B
4.(2012福建四地六校第一次联考)物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:①Cu与溶液 ②Cu与溶液 ③Zn与溶液 ④Fe与HCl溶液,由于溶液浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①③ B.③④
C.①② D.①④
【解析】 Cu与浓、稀硝酸反应的还原产物分别为二氧化氮和一氧化氮,Zn与浓、稀硫酸反应的还原产物分别为二氧化硫和氢气。
【答案】 A
5.小明做实验时不小心粘了一些高锰酸钾,皮肤上出现了难看的黑斑,老师告诉他可以用草酸的稀溶液进行清洗,其反应的离子方程式为:
——↑ (未配平),下列有关说法正确的是( )
A.该反应的氧化剂为
B.该反应右边方框内的产物为
C.该反应配平后的化学计量数为6
D.在该反应中有1 mol的参加反应,转移电子总数为6
【解析】 Mn由+7价降为+2价,发生还原反应为氧化剂中的碳由+3价变为+4价,发生氧化反应,为还原剂,然后利用电子守恒和电荷守恒可得到配平后的方程式为:===↑从而得出C项正确。
【答案】 C
6.(2012江西六校联考)多硫化钠Na2Sx(x在结构上与、等有相似之处，Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成而NaClO被还原成NaCl,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x值是 …
( )
A.5 B.4
C.3 D.2
【解析】 根据电子守恒可得:x解得x=5。
【答案】 A
7.(2012安徽师大附中三模){})、LiH既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂,遇水均能剧烈分解释放出在125 ℃分解为LiH、和Al。下列说法不正确的是( )
A.LiH与反应,所得氢气的摩尔质量为4
B.1 mol 在125 ℃完全分解,转移3 mol电子
C.溶于适量水得到无色溶液,则化学方程式可表示为:===↑
D.与乙醛作用生成乙醇作还原剂
【解析】 LiH与反应生成LiOD和HD,HD的摩尔质量为3 错误;分解时Al的化合价降低当1 mol 完全分解,转移电子为3 mol,B正确;由信息遇水能剧烈分解释放出并得到无色溶液,根据化合价升降,化学反应方程式表示为:===↑,C正确;与乙醛反应时乙醛被还原成乙醇,乙醛作氧化剂作还原剂,D正确。
【答案】 A
8.在氧化还原反应的过程中,氧化反应和还原反应同时发生,有关===反应的说法错误的是( )
A.该反应为氧化反应
B.上述反应中若产生0.1 mol 则消耗的物质的量为0.1 mol
C.、品红两种溶液都能使上述反应进行
D.通入会降低的漂白作用
【解析】 该反应为失电子的氧化反应,需要氧化剂的参与才能发生,而品红不具有氧化性,故A项正确,C项错误;根据硫原子的守恒B项正确;与在有水存在时发生反应:===生成物不具有漂白性,D项正确。
【答案】 C
9.铜和镁的合金2.14 g完全溶于一定浓度的硝酸,若反应中硝酸被还原为、NO、三种气体,且在标准状况下的体积均为0.224 L,在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为( )
A.3.12 g B.4.18 g
C.4.68 g D.5.08 g
【解析】 反应中转移电子的总物质的量为0.12 mol,根据价态转换,生成沉淀质量增加部分为氢氧根离子,其物质的量等于金属失去的电子的物质的量,为0.12 mol,质量为2.04 g,故最后所得沉淀的质量为:2.14 g+2.04 g=4.18 g。
【答案】 B
10.(2012安徽皖南八校高三联考)固体属离子晶体。它与水反应的方程式为:↑,它也能跟乙醇发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关叙述正确的是( )
A.与水反应时,水作氧化剂
B.中N元素的化合价为+5价
C.1 mol 中含有5N个N—H键
D.与乙醇反应时被还原
【解析】固体属离子晶体,可看作一个和1个 结合而成的离子化合物中的氮显-3价、氢显+1价,只有A项正确。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)(2012江西吉安县中等三校联考)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:;还原性:;===;
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有、KI、、用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质的化学式是 ;中显紫红色的物质的电子式是 。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 。
(2)以KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式: 。
(3)当把KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是 。
A.
B.
C.
(4)对含较多的食盐(假设不含可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案检验该加碘盐中的: 。
【解析】 (1)②根据氧化性强弱关系可知、均能将氧化成。
(3)防止KI的损失主要是防止被氧化成而升华,故稳定剂应具有较强还原性。
【答案】 (1)①
②===
===
===
(3)A
(4)取适量该加碘盐溶于蒸馏水中,滴加KSCN溶液,不变色,再滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),若显血红色,则该加碘盐中存在
12.(12分)水是生命之源,也是化学反应中的主角。试回答下列问题:
(1)A、B、C是中学化学常见的三种有色物质(其组成的元素均属短周期元素),摩尔质量依次增大,它们均能与水发生氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,请写出A、B、C与水反应的化学方程式:
;
;
。
(2)D、E、F是短周期元素组成的物质,D和水反应过程中,水是氧化剂,E和水反应过程中,水是还原剂,F和水发生复分解反应。请写出D、E、F与水反应的化学方程式:
;
;
。
【解析】 (1)根据题意水既不是氧化剂也不是还原剂,可知发生的是歧化反应,参加反应的物质中应含有变价元素。
【答案】 ===
HCl+HClO ===↑
===↑ ===4HF+
===↑
13.(12分)(2012江苏海门一调)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
(1)在用酸性溶液处理和CuS的混合物时,发生的反应如下:
Ⅰ. ↑未配平)
Ⅱ. ↑未配平)
请回答下列问题:
①下列关于反应Ⅰ的说法不正确的是 。
A.被氧化的元素是S
B.是氧化剂既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为15∶8
D.生成2.24 L(标况下转移电子的物质的量是0.8 mol
E.氧化性的强弱关系是:
②用单线桥表示反应Ⅱ中电子转移的数目和方向:
(2)在稀硫酸中和也能发生氧化还原反应:
氧化反应:===↑
还原反应:===
写出该氧化还原反应的化学方程式: 。
反应中若有0.5 mol 参加此反应,转移电子的个数为 。由上述反应得出的氧化性强弱的结论是 。
②实验中发现,当加入的少量完全反应后仍能发生反应放出气体。其可能的原因是: 。
【解析】 (1)关于反应Ⅰ中铜由+1价升高到+2价,硫由2价升高到+4价,作还原剂,A、B错误;将反应Ⅰ配平可得:===↑可知CD正确,根据该反应不能确定和的氧化性强弱,E错误。
(2)根据电子守恒可配平方程式。
【答案】 (1)① ABE
(2)①===↑
6. 氧化性:
②生成的对分解具有催化作用
14.(12分)(2012安徽合肥八中高三段考)实验探究题:
某校化学实验兴趣小组在”探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1 2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
(1)【提出问题】、谁的氧化性更强
(2)【猜想】①甲同学认为氧化性:故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含? ?(填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含? ?所致。
(3)【设计实验并验证】
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:a.酚酞试液 b.四氯化碳 c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
选用试剂 实验现象
方案1
方案2
(4)【应用与拓展】
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1 2滴溴水,溶液呈黄色,所发生的离子反应方程式为 。
②在100 mL 溶液中通入2.24 L 标准状况),溶液中有1/3的被氧化成单质则原溶液中的物质的量浓度为? ?。
【解析】 本题以探究性实验的形式展示了进行化学研究的一般程序和方法,并对其中的化学知识进行了全方位的考查。(4)氧化性:则还原性:故在溶液中通入首先被氧化的离子是之后是。设的物质的量为x,根据得失电子数相等的关系有:
(x+2x
x=0.12 mol,则c.2
【答案】(2)① ②
(3)d 溶液呈血红色 b 层无色
(4)①
②1.2第2讲 原电池原理及其应用
随堂演练巩固
1.(2012安徽黄山高三七校联考)根据右图,判断下列说法中错误的是( )
A.石墨电极为正极,Ag电极为负极
B.负极电极反应式:
C.盐桥中阴离子移向溶液
D.总反应为: +
【解析】 根据图中电子的流向,可知Ag电极失电子为负极,则石墨电极为正极;负极的电极反应式: ;由原电池的工作原理可知:电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以盐桥中阴离子向负极移动,总反应为: 。
【答案】 B
2.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为溶液
B.装置②的总反应是:
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
【解析】 电流的方向是正极通过外电路到负极,故①中a为阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,A项正确;铁比铜活泼,②中铁作负极,发生失电子的氧化反应: 铜作正极在正极得电子,②中总反应为: 项错误;C项为外接电源的阴极保护,被保护的金属与电源负极相连作阴极,C项正确;装置④中铜和铁虽然相连接,但所处环境非常干燥,很难形成原电池,金属不易被腐蚀,D项正确。
【答案】 B
3.一种光化学电池的结构如图所示,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s) Ag(s)+Cl(AgCl),〔?Cl(AgCl)?表示生成的氯原子吸附在氯化银表面〕,接着若将光源移除,电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是( )
A.光照时,电流由Y流向X
B.光照时,Pt电极发生的反应为: ↑
C.光照时向Ag电极移动
D.光照时,电池总反应为:AgCl(s)
【解析】 由题意,光照时,Cl原子在Ag极得到电子形成由Ag极向Pt极迁移,电子来源于Pt极上的失去的电子,经导线流入Ag极,光照时电流的方向与电子的流向相反,综上分析,A、B、C错误,只有D项正确。
【答案】 D
4.某同学利用家中废旧材料制作一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图所示。下列说法正确的是 …( )
A.电流方向为:铝质易拉罐导线扬声器导线碳棒
B.铝质易拉罐将逐渐得到保护
C.电池总反应为:
D.碳棒上发生的主要反应为: ↑
【解析】 铝质易拉罐发生的是吸氧腐蚀,碳棒作正极,电极反应式为0铝作负极,电极反应式为故电池总反应为: 电流方向应由正极(碳棒)流向负极(铝质易拉罐),故C项正确。
【答案】 C5.(2011山东理综,29改编)如图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应原理为:2Na+xS。
(1)放电时正极反应式为 ;若该电池为可充电电池,则充电时阴极反应式为? ? 。
(2)充电时Na所在电极与直流电源的 电极相连。
(3)M(由和制得)的两个作用是 。
(4)与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
【解析】 (1)电池放电时为原电池,负极发生氧化反应: 正极发生还原反应:x;?(2)充电时为电解池,两极发生的反应为原电池的逆反应,故Na所在的电极发生还原反应: 2Na,因此,充电时Na所在电极与直流电源的负极相连。(4)在铅蓄电池中,铅作负极,当铅蓄电池消耗a g Pb时转移电子的物质的量为 mol,而钠硫电池消耗a g Na时转移电子的物质的量 mol,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍。
【答案】 (1)x (或x) 2Na (2)负 (3)离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 (4)4.5
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012安徽合肥一模)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体,在熔融状态下能传导。下列对该燃料电池说法正确的是( )
A.在熔融电解质中由负极移向正极
B.通入空气的一极是正极,电极反应为:
C.通入丁烷的一极是负极,电极反应为:
D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下气体 L
【解析】 该电池反应的氧化剂为还原剂为丁烷,故应通入电池的正极,丁烷应通入电池的负极,由原电池的工作原理可知:电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A选项错。D选项错,通入空气的一极是正极,电极反应为: 通入丁烷的一极是负极,负极是失去电子,B、C错;根据得失电子守恒可得D正确。
【答案】 D
2.说明Al的金属活动性比Cu强的事实是( )
A.以铝为阳极、铜为阴极电解硫酸铜溶液时,阳极铝溶解
B.与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子
C.常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化
D.常温下将铝与铜用导线连接放入到稀盐酸中,铝为负极
【解析】 电解时,金属作阳极,阳极优先失电子,A项不符合题意;比较金属性的强弱,应该根据得失电子的能力,而不是得失电子的多少,B项不符合题意;铝和铁在浓硝酸中钝化,是铝和铁的特性,不能说明铝的金属性强于铜,C项不符合题意。D项符合题意。
【答案】 D
3.下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是( )
A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B.正极为C,发生的反应为氧化反应
C.在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D.正极反应为:
【解析】 钢铁在酸性条件下发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀,A、C项错误;钢铁腐蚀的本质就是铁失去电子被氧化,作负极,而氧气在正极(钢铁中的碳)发生还原反应,D项正确。
【答案】 D
4.甲醇空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如下图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.从正极区通过交换膜移向负极区
B.负极的电极反应式为:
C.d导出的是
D.图中b、c分别是、甲醇
【解析】 由的迁移方向(从负极到正极),可知甲为负极,乙为正极,故b、c分别通入甲醇、;a、d分别导出、。
【答案】 B
5.(改编题)2011年7月16日国际动力传输巨头SEW中国公司在天津开发区集中发布了由中国研发中心与德国研发中心共同合作专为中国市场开发的多款新型产品。其中LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池总反应式为: 2Li+FeS。有关该电池的下列说法中,正确的是( )
A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B.该电池的正极反应式为:
C.负极的电极反应式为
D.充电时,阴极发生的电极反应式为:
【解析】 根据题中给出的总反应可知,负极为Li,其电极反应式为故A、C项错误;利用总反应式减去负极反应式可得正极反应式,可判断B项正确;充电时应当是阳极发生失电子氧化反应,D项错误。
【答案】 B
6.锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。如图是某种锂离子电池的结构示意图,其中两极区间的隔膜只允许通过。电池充电时的总反应化学方程式为: +xLi。关于该电池的推论错误的是 ( )
A.放电时主要从负极区通过隔膜移向正极区
B.放电时,负极反应xLi-xx
C.充电时,由电能转化为化学能
D.充电时,负极(C)上锂元素被氧化
【解析】 充电时,电能转化为化学能,C项正确;充电时,负极(此时作阴极,即C极)发生还原反应,D项错误;放电时,Li作负极被氧化,生成的从负极移向正极,A、B项正确。
【答案】 D
7.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为: 。下列有关说法正确的是( )
A. 铜电极附近有黑色沉淀生成
B.负极的电极反应式为:
C.测量原理示意图中,电流方向从 Cu 经过导线流向
D.电池工作时,溶液中 向正极移动
【解析】 由反应的总方程式看出,铜化合价升高,失去电子被氧化,作负极,形成的与碱性介质中的反应,B项正确;原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,D项错误;电子的流向与电流的流向相反,C项错误;铜电极附近有生成,不是黑色沉淀,A项错误。
【答案】 B
8.大功率镍氢动力电池及其管理模块,是国家”十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题。我国镍氢电池居世界先进水平,解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金中各元素化合价均为零),电池反应通常表示为:
下列有关镍氢电池的说法,不正确的是( )
A.电池工作时,储氢合金作负极
B.电池充电时,阳极发生氧化反应
C.电池放电时,电子由正极通过外电路流向负极
D.电池工作时,负极反应式:
【解析】 电池工作时储氢合金中的氢气失去电子,储氢合金作负极,电子由负极通过外电路流向正极,A项正确,C项错误;电池充电时,阳极(即原电池的正极)发生氧化反应,阴极(即原电池的负极)发生还原反应,B项正确;根据题中所给总反应式可写出电池工作时负极反应式为正极反应式为项正确。
【答案】 C
9.如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式为:负极:xx表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)正极:x?x?表示含锂原子的二氧化锰)下列有关说法错误的是( )
A.该电池的反应式为
B.K与M相接时,A是阳极,发生氧化反应
C.K与N相接时由A极区迁移到B极区
D.在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化
【解析】 将放电时的正负极电极反应式相加可得总反应式充电时反应逆向进行,A项正确;电池充电时,电池正极与电源正极相连接,电池负极与电源负极相连接,B项正确;K与N相接时,为电池放电,负极(B极)发生氧化反应,生成阳离子向正极迁移,C项错误;在整个过程中,能量在光能、化学能、电能、机械能等之间转换,D项正确。
【答案】 C
10.2011年7月19日,美国能源部西北太平洋国家实验室的科学家和来自中国武汉大学访问学者组成的研究小组合作开发钠离子充电电池,研究人员采用廉价的钠离子同时使用纳米氧化锰和锂材料作电极制作出了钠离子充电电池,其工作示意图如下。关于该电池的说法中正确的是( )
A.放电时A极作正极
B放电时向负极移动
C.充电时是将化学能转化为电能
D充电时阳极反应为:
【解析】 放电时A极失电子作负极,放电时向正极移动,A、B错;充电时是将电能转化为化学能,C错。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为 。
(2)下列哪些装置可防止铁被腐蚀(填字母) 。
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图:
①A电极对应的金属是 (写元素名称),B电极的电极反应式是 。
②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量之差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因 。
【解析】 (1)溶液中当铁锈除尽后发生的反应有:Fe+2HCl↑和。
(2)A、C发生钢铁的吸氧腐蚀,B是牺牲阳极的阴极保护法,D是外加电源的阴极保护法。
(3)①电镀时镀层金属作阳极,故A电极对应的金属是Cu,B电极的电极反应式为Cu。
②当两极质量之差为5.12 g,阳极溶解的铜和阴极析出的铜均为2.56 g,物质的量为0.04 mol,故电路中通过的电子为0.08 mol。
【答案】
(2)BD
(3)①Cu Cu ②0.08 ③铁比铜活泼,镀层破坏后,在潮湿环境中形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀(答案合理即可)
12.(12分)某反应中反应物与生成物有:、、、Cu。
(1)已知在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)将上述反应设计成的原电池如图甲所示,请回答下列问题:
①电解质溶液中X是 ;
②Cu电极上发生的电极反应式为 ;
③原电池工作时,盐桥中的 离子(填””或””)不断进入X溶液中。
(3)将上述反应设计成的电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①将该反应设计成电解池可 (加快或减慢)反应的速率,M为电源的 极。
②图丙中的②线是 离子的变化,当电子转移?2 mol?时,向乙烧杯中加入 L 5 NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
【解析】 (1)根据氧化还原反应规律,可知发生的反应为: Cu是还原剂。
(2)Cu电极为原电池的负极,电极反应式为;负极产生了阳离子,故阳离子应由负极移向正极,盐桥中的向正极移动进入X溶液中。
(3)电解时Cu溶解发生氧化反应,故Cu电极为阳极,N为电源的正极,M为电源的负极;电解时阳极: 阴极: 电解质溶液中、的物质的量不断增大,电解开始时的物质的量为0,由②线表示的离子的物质的量的变化等于转移的电子的物质的量可知其表示的变化;当电子转移2 mol时,溶液中n mol-2 mol=2 mol,?nmol+2 mol=3 mol,n mol,要使所有的金属阳离子沉淀完全,则需NaOH的物质的量为:2 mol mol=14 mol,故NaOH溶液的体积为.8 L。
【答案】 (1)Cu
(2)① ② ③
(3)①加快 负 ② 2.8
13.(12分)(2012安徽省城名校高三联考)我省合肥市大力发展清洁能源产业,以太阳能为代表的新能源产业规模占全省的一半以上。试完成下列问题:
(1)现在电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,如图所示,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为: 。则电池放电时,溶液的pH
会 (填”增大”或”减小”),写出负极反应式为 ,充电时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的 极相连。
(2)为体现节能减排的理念,中国研制出了新型燃料电池汽车,该车装有”绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池原理示意图。该电池的正极是 (填”a”或”b”,下同)极,工作过程中,质子透过质子交换膜移动到 极。写出该电池的负极反应式为: 。
(3)最近,合肥开工建设大型太阳能电池板材料生产基地,这种材料主要是高纯度的硅,下面关于硅的叙述中,正确的是 。
A.硅的非金属性比碳弱,只有在高温下才能跟氢气发生化合反应
B.与碳酸钠固体高温条件下反应,说明硅酸的酸性强于碳酸
C.是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.虽然硅的化学性质不活泼,但在自然界中以化合态存在
E.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
【解析】 (1)铅蓄电池在放电时负极为Pb,失去电子发生氧化反应正极为得到电子发生还原反应;铅蓄电池在充电时,是电解池的装置,与充电器电源负极相连的是阴极,即它放电时的负极,阳极失去电子转移到充电器电源的正极,阳极反应是??。
(2)阳极即为原电池的负极,发生的反应为阴极为正极,反应为。
(3)B中与碳酸钠固体高温条件下反应,由于不是水溶液中的反应,不能说明硅酸的酸性强于碳酸;C中是酸性氧化物,它可溶于氢氟酸;E中,硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位。
【答案】 (1)增大 负极
(2)b b
(3)AD
14.(14分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示) 设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过 mol电子。
(2)其他条件不变,若将溶液换为溶液,石墨电极反应式为 ,这是由于溶液显 (填”酸性”“碱性”或”中性”)。用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量的氯水,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:”溶液中的+3价铁被氧化为更高价态。”如果+3价铁被氧化为试写出反应的离子方程式 。
(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨连成n型,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是 ,电极反应为 ;乙装置中石墨(1)为 (填正、负、阴、阳)极。
【解析】 (1)根据电池示意图可知该原电池总反应为。
两极质量之差
1 mol 120 g
0.1 mol 12 g
0.1 mol Fe参加反应,转移电子的物质的量为0.1 .2 mol。
(2)若将溶液换为溶液溶液因水解而显酸性,溶液中的在石墨电极上发生还原反应,电极反应式为↑。
(3)甲装置是原电池,发生的是铁的吸氧腐蚀,铜丝作原电池的正极,电极反应式为故在铜丝附近滴加酚酞试液,溶液变红。乙装置构成电解池,与铁相连的石墨(1)是电解池的阴极,与铜丝相连的石墨是阳极,电解溶液,阳极的电极反应式为↑。
【答案】 0.2
↑ 酸性
(3)溶液变红 阴??单元检测评估(十)?
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.”绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应,不符合绿色化学概念的是( )
A.消除硫酸厂尾气排放
B.消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染
C.制:浓) ↑
D.制:2CuO 稀)
【解析】 C选项在制备的同时,会生成大气污染物并且制得相同量的时,消耗的量也比D选项多。
【答案】 C
2.光化学烟雾中主要有害物质是它是由排放到大气中的氮的氧化物和碳氢化合物等在阳光的照射下,发生光化学反应而形成的污染物。有较强的氧化性,与KI溶液反应的化学方程式为。下列说法正确的是( )
A.城市中的氮氧化物和碳氢化合物主要是汽车排放的废气造成的
B.根据和KI的反应可知,有1 参加反应,转移电子的物质的量为6 mol
C.光化学污染属一次污染
D.和KI的反应中是还原产物
【解析】 由方程式分析得,KI中-1价的被氧化为由零价的氧生成KOH中的-2价的氧,1 参加反应转移电子的物质的量为2 mol,B错;此反应中仍为零价,既不是氧化产物也不是还原产物,D项错。A项属于化学常识中的环境污染问题,说法正确。C项光化学污染属二次污染,故?C错?。
【答案】 A
3.下列说法不正确的是( )
A.”臭氧空洞”“温室效应”“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
B.石油裂解、煤的气化、海水制镁、纤维素制火棉等过程中都包含化学变化
C.低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式
D.可用丁达尔效应鉴别氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
【解析】 ”温室效应”主要与二氧化碳有关,也与甲烷有关,与氮氧化物无关,”臭氧空洞”与氟利昂的排放有关,A项?错误。?
【答案】 A
4.下列有关物质用途的叙述中不正确的是( )
A.碳酸氢钠可用于制药工业的原料,用于治疗胃酸过多
B.氧化铝可用于制造高温耐火材料,如制耐火砖、坩埚等
C.蛋白质水解生成葡萄糖放出热量,提供生命活动的能量
D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子?材料?
【解析】 蛋白质的水解产物为氨基酸,C项错误。
【答案】 C
5.当压力达到220个大气压、温度达到374 ℃时,水成为”超临界状态”,此时水可将等含碳化合物转化为有机物,这就是”水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是
( )
A.”水热反应”是一种复杂的物理化学变化
B.火力发电厂可以利用废热,将二氧化碳转变为能源物质
C.随着科技的进步,”水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环
D.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应,属于放热?反应?
【解析】 二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应,是将能量储存在汽油中的过程,属于吸热反应,故D项错误。
【答案】 D
6.精制食盐水时,下列物质中不必用到的有( )
①NaOH溶液 ②盐酸 ③溶液 ④溶液 ⑤硫酸 ⑥溶液 ⑦溶液
A.③④⑤
B.③⑤⑦
C.②⑤⑥
D.②④⑤⑦
【解析】精制食盐水时要除去粗盐水中的、、分别用到的试剂为、NaOH、最后再加盐酸除多余的、。
【答案】B
7.下列说法正确的是( )
A.NO和的排放能引起酸雨,还可能引起光化学烟雾
B.太阳能电池与普通电池相同,都可以把化学能转化为?电能?
C.含有重金属盐的皮革废料经水解制成的粉状物可掺入奶粉中
D.普通玻璃可以制钢化玻璃,也可以制光导纤维
【解析】 太阳能电池将光能转换为电能,而普通电池将化学能转换为电能,B项错误;重金属盐有毒,食用后对人体具有毒害作用,C项错误;光导纤维的成分为二氧化硅,与普通玻璃的成分不同,D项错误。
【答案】 A
8.生活中的某些问题,常涉及到化学知识,下列分析不正确的是( )
A.冰箱中使用的含氟制冷剂泄漏后,会破坏臭氧层
B.和都有漂白作用,都可以使有色棉布褪色
C.减少硫的氧化物和氮氧化物向空气中的排放,是防止酸雨形成的有效措施
D.严格地讲实验室使用排风扇是种不负责任的防污染手段,因为产生的有害气体没有得到转化或吸收
【解析】 干燥的不具有漂白作用,B项错误。
【答案】 B
9.信息、材料、能源被称为新科技革命的”三大支柱”。下列观点或做法错误的是( )
A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B.加大煤炭的开采速度,增加煤炭燃料的供应量,以缓解石油危机
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是二氧化硅
D.高温结构陶瓷氮化硅具有较高的硬度和耐磨性,可用于制造汽车发动机
【解析】 煤、石油、天然气均为不可再生能源,不属于新能源,B项错误。
【答案】 B
10.某高分子材料是由①?、
②?—CH==CH—CN?两种单体聚合而成的,以下与此高分子材料相关的说法正确的是( )
A.这两种物质也可以发生自身加聚反应而形成纯净物
B.形成的高分子材料不属于烃
C.①和②两种有机物互为同系物
D.两种单体都可以使溴水褪色,但只有①能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】 高分子材料的聚合度n值是不同的,所以高分子材料都是混合物,A错;单体中含有N元素,所以高分子化合物中也含有N元素,B正确;①、②中含元素的种类数目不同,所以①、②既不是同系物,也不是同分异构体,C错;两种单体中都含有不饱和碳碳键,所以既可以和溴水发生加成反应,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,都可褪色,D错。
【答案】 B
11.下列关于有机物的叙述正确的是( )
A.石油液化气、汽油和石蜡的主要成分都是碳氢化合物
B.由乙烷与氯气取代反应可制取纯净的氯乙烷
??
D.能与NaOH溶液反应且分子式为的有机物一定是羧酸
【解析】 乙烷与氯气的取代反应有多种氯代产物,B项错误;C项中为加聚反应,其主链为双键碳原子为支链,C项错误;D项忽视了甲酸甲酯能在NaOH溶液中水解,错误。
【答案】 A
12.某高聚物的结构片断为:
??,下列分析正确的是( )
A.它是缩聚反应的产物
B.为纯净物
C.其链节是
D.其单体是==
【解析】 首先要明确由于主链上没有特征基团,如?”——”?”——”和”—CONH—”等,因此该高聚物应是加聚产物,高聚物均为混合物。再根据加聚反应的特点去分析,主链内只有碳碳单键,每两个碳原子为一链节,取这个片断,将碳碳单键变为碳碳双键,就可找到合成这种高分子的单体,即单体为。链节是该高聚物中最小的重复单元,应为。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和组成的混合物。
进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20 g A全部溶于0.2 L 4.5 盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。
请回答:
(1)①中铝热反应的化学方程式为 。
(2)③中所发生的各反应的离子方程式为 。
(3)若溶液D的体积仍视为0.2 L,则该溶液中c为 ,c为 。
【解析】 20 g A由等物质的量的MgO和组成,各为0.1 mol,加入KSCN溶液时,溶液D不变色,可知溶液D是和的混合物,其中n.9 mol,所以nn.45 mol,再根据③中所发生反应的关系可求得n.1 mol,n.35 mol,所以溶液中c.5 c?1.75
【答案】
↑
(3)0.5 1.75
14.(14分)(2012辽宁沈阳四校协作体高三月考)空气吹出法工艺,是目前”海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于 周期, 族。
(2)步骤④的离子方程式: 。
(3)已知溴的沸点是58.5℃,步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度为何要控制在80- 90℃。温度过高或过低都不利于生产 ,请解释原因: 。
(4)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。若在实验室分离上述混合物的分离仪器的名称是 ,分离时液溴从分离器的 (填”上口”或”下口”)排出。
(5)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过”空气吹出、吸收、氯化”: 。
【解析】 (1)原子序数为35的溴元素在周期表中位于第四周期ⅦA族
单质的氧化性强有较强的还原性,它们发生氧化还原反应:
===
(3) 温度过高或过低都不利于生产 ,原因是温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低。
(4)冷凝后得到液溴与溴水的混合物。因为相对密度相差很大会出现分层现象,可用分液的方法分离;液溴的密度大于溴水,应该从分液漏斗下口放出。
(5)不含的海水单质溴的浓度很低,如果直接蒸馏原料,生产成本太高,不符合低碳理念。
【答案】 (1)第四 ⅦA
===
(3)温度过高,大量水蒸气排出,溴气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低。
(4)分液漏斗 下口
(5)氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高。”空气吹出、吸收、氯化”的过程实际上是的富集过程
15.(10分)(2012安徽皖南八校高三联考)安徽繁昌矿产资源十分丰富,其中峨山镇的随山主产辉铜矿。辉铜矿石主要含有硫化亚铜、脉石和少量的银。孙村富铁矿业开发集团采用现代湿法炼铜工艺,用酸浸法从矿石中提取铜,其主要工艺流程图如下:
(1)矿泥的主要成分是 。
(2)反应1中发生的离子方程式是 。
(3)第一次萃取实验结束时,发现水层1的颜色仍然较蓝,接下来的操作是 。
(4)反萃取剂的作用是 。
(5)反应2是用惰性电极电解水层2,写出阳极的电极反应式 。
(6)传统的湿法炼铜工艺是:粉碎矿石,先高温灼烧,加酸溶解产物,然后加入铁屑进一步得到铜。请评价两种工艺的优缺点 。
【解析】 (1) 和Ag不溶于稀硫酸,形成矿泥;
(2)由框图信息知道,反应物有硫酸、氧气和最终反应2有精铜生成,说明在反应1中氧气将氧化生成了硫酸铜,硫酸铜被有机萃取剂萃取在有机层中,反应1的离子方程式自然就根据得失电子守恒和电荷守恒来书写;
(3)因为硫酸铜在水中能溶解,第一次萃取实验结束时水层1的颜色仍然较蓝,说明还有硫酸铜溶解在水里,需要在水层1中继续加入有机萃取剂,进行再萃取;
(4)从框图中可看出,反萃取剂的作用是使铜离子从有机层进入水层的过程。
【答案】 、Ag
===
(3)在水层1中继续加入有机萃取剂,进行再萃取
(4)使铜离子从有机层进入水层的过程(答案合理即可)?
===↑
(6)现代湿法炼铜工艺:整个过程无有害物质生成,电解能得到较纯的铜。但有机萃取剂的选择较难;传统的湿法炼铜工艺:灼烧时,会产生二氧化硫等有害气体,污染空气。过程中加入铁屑,得到的铜不纯
16.(16分) (2012安徽师大附中月考)为解决大气中的含量增大的问题,某科学家提出”绿色自由”构想;把工厂排出的富含的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的转变为燃料甲醇。”绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)吸收池中主要反应的离子方程式为 ,该过程中反应液的pH(填”增大”“减小”或”不变”)。
(2)合成塔中反应的化学方程式为 H<0。从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300 ℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。若反应不使用催化剂,其他条件不变时H (填”增大”“减小”或”不变”)。
(3)从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤
B.分液
C.蒸馏
D.结晶
工业流程中一定包括”循环利用”,”循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。”绿色自由”构想技术流程中能够”循环利用”的,除溶液和、外,还包括 。
(4)若在实验室模拟”绿色自由”构想,则需要制取氢气。现要组装一套可以控制氢气输出速率的装置,则必须选用的下列仪器为 (填字母)。
将氢气通入模拟合成塔前必须进行的操作是 。
【解析】 (2)工业生产中的反应条件要从反应物的转化率、反应速率、设备等各方面综合考虑。催化剂既不能改变反应的限度,也不能改变反应的焓变。
【答案】 ==
减小
催化剂的催化活性 不变
(3)C 高温水蒸气或反应热
(4)BCE 检验氢气的纯度?第3讲 常见气体的制备?
随谈演练巩固
1.(2012广东真光中学等六校协作体二联)某课外实验小组设计的下列实验合理的是( )
【解析】 B项不能防倒吸;C项,不能在容量瓶中进行稀释操作;D项,二氧化氮气体与水反应,不能用排水法收集。
【答案】 A
2.(2012安徽合肥一模)下列装置不能达到实验目的的是 ( )
【解析】 稀盐酸和二氧化锰不能反应生成氯气,所以达不到实验目的,C项符合题意。
【答案】 C
3.如下几种制备气体的方案,不宜采取的是( )
①稀硝酸与锌粒反应制氢气 ②用水与过氧化钠固体反应制氧气 ③用稀硫酸和大理石反应制备二氧化碳 ?④氧?化钙和浓氨水制氨气 ⑤NaI和浓硫酸混合共热制碘化氢 ⑥铜与浓硝酸反应制
A.仅①③⑤ B.仅①②③
C.仅③④ D.全部
【解析】 ①硝酸与金属反应生成氮氧化物,不会生成;?③稀?硫酸与大理石反应生成的微溶于水,会阻止反应的继续进行;⑤中浓硫酸具有强氧化性,可以氧化HI气体生成碘单质,从而无法得到HI气体。
【答案】 A
4.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图),滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:①滴管内产生红棕色气体,液面下降;②滴管内液面上升,气体变成无色;③滴管内液面再次下降。下列说法中不正确的是( )
A.现象①中产生的红棕色气体为
B.产生现象②的原因是与水反应
C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D.最终瓶内溶液中的溶质只有
【解析】 吸入浓硝酸后,浓硝酸与铜丝反应生成红棕色气体,出现现象①;气体又与硝酸中的水反应生成无色的NO气体,出现现象②;此时硝酸的浓度变小,继续与铜丝反应生成NO,出现现象③。故A、B、C项正确,最后硝酸可能有剩余,D项错误。
【答案】 D
5.(1)如图所示安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞.请写出发生堵塞时瓶b中的现象 。
(2)微型化学实验以其药品用量少、污染低、可操作性强等许多显著优点得到迅速发展。如图为微型制气装置,由一定的玻璃仪器改装而成,为了防止漏气,胶头滴管外套有一小段橡胶管。不用加热法,如何检验该装置的气密性 。
【解析】 (1)如果试管d处发生堵塞,则a中产生的气体使a、b、c处压强增大,故b中导管中液面上升,甚至溢出。
【答案】 (1)b中导管中液面上升,甚至溢出
(2)让导管末端进入水下,轻轻挤压胶头滴管,若导管口有气泡冒出,松开手后,导管内形成一段水柱,且数分钟不下降,则气密性良好
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用如图所示装置(集气瓶中导管可调换)进行?的是?( )
A.浓硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D.在不同催化剂作用下分解
【解析】 如图所示是没有尾气吸收的装置,凡是有污染的气体都不能用该装置制备,B、C、D都是没有污染的气体,只有A项中有氮氧化物产生,所以选A。
【答案】 A
2.下列各图中除、外,活塞均处于关闭状态,装置一定漏气的是( )
【解析】 A中烧瓶与分液漏斗之间的橡胶管平衡了分液漏斗与烧瓶内的压强,故不管A装置气密性怎样,液体均能流下;而D中只有打开导管活塞或装置漏气时液体才能?流下?。
【答案】 D
3.实验室制取下列气体时,下列尾气吸收方法中不正确的是 ( )
A.的尾气:可用NaOH溶液吸收
B.的尾气:可用溶液吸收
C.的尾气:可用酸性溶液吸收
D.的尾气:可用吸收
【解析】 与水反应:==与又重新生成故此法不正确。的尾气可用NaOH溶液吸收。
【答案】 D
4.(2012浙江杭州萧山九中期中)如下图,在25 ℃,101.3 kPa下,将10 mL 全部压入左端盛有20 mL NO的注射器中充分反应。以下对压入后左端注射器中的气体描述错误的是( )
A.气体变为红棕色
B.气体体积仍为20 mL
C.气体变为混合物
D.气体中氮原子与氧原子物质的量之比等于1∶2
【解析】 混合后发生反应===和 气体变成红棕色,体积小于20 mL。
【答案】 B
5.(2012山西高三第一次阶段性诊断)如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使全部进入烧瓶,并打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,并打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,并打开止?水夹?
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸,并打开止水夹
【解析】 形成喷泉的关键是形成压强差。B项中氢气与氢氧化钠溶液不反应,不能形成压强差,形成不了喷泉。
【答案】 B
6.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是( )
【解析】A中洗气瓶的导气管应”长进短出”,故A错误;B中的导气管插入水中会引发倒吸,应在导气管末端接一倒扣漏斗,且漏斗边缘以刚刚接触水面为宜,故B错误;C中石油的分馏,蒸馏烧瓶下面应垫石棉网且温度计的水银球部分应置于蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;D中氨气经过导气管进入中,然后进入稀硫酸被吸收,可防止倒吸,故D?正确。?
【答案】 D
7.下列气体发生装置,当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是( )
【解析】 D装置关闭时所加块状固体和液体不能分离,仍会继续反应。
【答案】 D
8.如图为化学实验室中常用的排水量气装置,对这两个装置的评价不正确的是( )
A.图甲中滴入的稀硫酸的体积被当作生成的气体体积测量了,而图乙则避免了这一点
B.图甲中最后读数时,量筒内导管口应进入水下,且需要调整量筒高度,以使量筒内液面与广口瓶内液面相同
C.图甲中广口瓶和量筒之间的导管内的水没有被测量,而图乙则避免了这一点
D.图甲测得的气体体积偏大
【解析】 乙图中分液漏斗与锥形瓶之间用导管连接,使分液漏斗和烧瓶内压强平衡;两个装置在读数时都应保持两边液面相平,但甲中导管部分内的液体无法测量,而乙中则避免了这一点,经过比较乙装置要比甲装置好一些。
【答案】 D
9.下列有关实验的说法正确的是( )
A.现向溶液中加入少量氢氧化钠,溶液变为黄色,证明溶液中存在着平衡:===
B.==CH—CHO能使酸性高锰酸钾溶液褪色,证明该分子中一定含有碳碳双键
C.用相互滴加的方法不能鉴别NaCl、、、四种无色溶液
D.通入溶液中出现白色沉淀,证明不溶于水
【解析】 含有醛基的物质也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;用相互滴加的方法首先可将溶液和??溶液鉴别出来,然后用溶液可将NaCl、溶液鉴别出来,C项错误;通入溶液中出现的白色沉淀为硫酸钡,D项错误。
【答案】 A
10.(2012安徽师大附中高三模拟)下列实验设计不能达到预期目的的是( )
实验设计 预期目的
A 在相同温度下,分别取等质量的大理石块、大理石粉末与等体积等浓度的稀硫酸反应 探究反应物接触面积对化学反应速率的?影响?
B 把盛有颜色相同的和的混合气体的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中 探究温度对化学平衡的影响
C 将铁棒和石墨用导线连接后插入含有、的盐溶液中 探究和的氧化性相对强弱
D 相同温度下,向两支盛有等体积等浓度溶液的试管中分别滴入适量的溶液和溶液 探究不同催化剂对同一反应速率的影响
【解析】 不宜用稀硫酸与大理石反应制二氧化碳,主要原因是反应中生成的硫酸钙是微溶的,覆盖在大理石表面,阻碍了反应的继续进行,所以无法探究反应物接触面积对化学反应速率的影响。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)已知HCOOH是无色液态有机一元弱酸,有刺激性气味,熔点为5.25 ℃、沸点为100.7 ℃,某化学兴趣小组拟用下图制备CO,并验证其还原性。制备原理如下:
HCOOH浓硫酸 CO↑
(1)b中NaOH溶液的作用是 ;该实验在分液漏斗下端连接一段导管并将导管浸入甲酸中,其目的是: 。
(2)d装置可以证明CO的还原性。加热还原CuO之前必须 ;控制CO的生成速率可以通过 。
(3)反应后,d装置的红色物质中可能含有。已知在强酸性环境下发生歧化反应,请设计简单可靠的实验检验该红色物质中是否有。
可用试剂:浓硫酸和蒸馏水;其余实验仪器自选。写出实验步骤、实验现象、结论: 。
【答案】 (1)除去挥发出来的HCOOH蒸气 因为CO有剧毒,在分液漏斗添加浓硫酸时需防止CO从漏斗处逸出
(2)检验CO纯度 控制酒精灯加热温度
(3)配制稀硫酸:取2 mL蒸馏水于试管中,边振荡边加入少量的浓硫酸;另取一只试管,加入少许d装置中的红色固体,加入配制好的稀硫酸,若溶液显蓝色则证明有反之则没有
12.(12分)某课外实验小组设计了如图所示装置进行”一器多用”的实验探究(夹持装置已省略)。
(1)该小组同学用该装置进行”的制法及燃烧性质验证”实验。它们设计了如下实验步骤:
a.组装装置并检验气密性
b.装入药品,关闭活塞m和n,固定在铁架台上
c.打开分液漏斗活塞m,使反应开始
d.当观察到B中有较多气体时,打开活塞n并点燃?气体?
回答下列问题:
①以上某步骤中有一处明显的操作错误,请指出错误之处 。
②该小组同学在进行c步骤操作时,发现分液漏斗中的溶液不能滴下,你认为可能的原因是 。
(2)该装置还可用于制取并收集少量其他气体,用字母代号填空:
①下列气体中哪些可以用该装置来制取和收集 ;
②若将该装置B中的水换成下列气体中哪些可以用该装置来制取和收集 。
A. B.NO C. D.
(3)该小组同学用该装置制取气体并测定制得气体的体积时,读数时要注意:一是使视线与凹液面最低处相平,二是 。
【解析】 (1)①点燃可燃性气体之前要检验气体的纯度,否则可能会发生爆炸;②当分液漏斗内的压强大于外界大气压时,分液漏斗中的溶液就不能滴下。可能的原因有:一是分液漏斗塞子未打开,二是量气管中液面高于分液漏斗中液面。
(2)①根据该装置的特点可知,制取气体时不需要加热,制得的气体不溶于水,故A、B项符合条件;②将装置B中的水换成用该装置还可制取和收集和。
(3)读数时要注意上下移动量气管,使分液漏斗内的液面与量气管内液面相平,以消除压强差造成的误差。
【答案】 (1)①d步骤在点燃前没有验纯 ②一是分液漏斗塞子未打开,二是量气管中液面高于分液漏斗中液面
(2)①A、B ②A、B、C、D
(3)保持装置C和装置B中液面?相平?
13.(12分)(2012广东六校第二次联考)用下列几个实验,可快速制取实验室所需的少量气体,并进行相关性质实验(实验装置如右图所示)。
(1)若B中是生石灰,C中盛有溶液,将A中液体逐滴加入B内,实验中观察到C溶液中出现白色沉淀。则A中的液体是 (填名称),C中发生反应的离子方程式为 。
(2)若要制为黑色固体,A中的试剂是? ?(填化学式),C中盛有和KSCN的混合液,旋开分液漏斗的开关后,发现C中溶液变为血红色,写出C 中发生氧化还原反应的离子方程式 ? 。
(3)已知氧化性强弱:。若A中装有浓盐酸,B中装有固体中盛有KI淀粉溶液,C中的现象是 ,继续反应一段时间后,发现C中溶液的颜色褪去,这是因为 。
【解析】 (1)因在C中产生白色沉淀,故可确定B中产生碱性气体。
(2)用该装置制备则一定选用与溶液。
(3)B中一定生成根据氧化性强弱顺序可知==故溶液变蓝可进一步氧化生成从而又使蓝色褪去。
【答案】 (1)浓氨水 ===
====
(3)溶液变蓝 在溶液中碘单质被过量氯气氧化,所以蓝色褪去
14.(14分)(2012广东六校第二次联考)已知HI是一种无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体,HI的水溶液称之为氢碘酸,是一种强酸。
(1)请写出I元素在周期表的位置:第五周期 族。
(2)将HI气体通入一定量的浓硫酸中,产生的混合气体除含HI、少量的碘蒸气和水蒸气外,还可能有? ?气体。
(3)小明拟对HI通入浓硫酸后的混合气体成分进行验证和探究。他设计了如下实验装置图
初步探究设计:
①其中直形玻璃管中所装的药品是? ?(写名称)
②足量四氯化碳的两个作用是: 。
进一步探究:
查阅资料:氧化性强弱且较稀的硝酸不能氧化。
③小明拟对溶在水层的其他混合气体成分做进一步探究。请你从以下限选试剂中选择合适的试剂帮小明完成实验报告。
限选的试剂:石蕊试剂、品红溶液、酸性溶液、0.1 、淀粉溶液、溶液
实验方案 可能的现象和相应的结论
取少量烧杯中的上层溶液分装入A、B两支试管中
【解析】 (2)氢碘酸具有还原性,故产物中还有二氧化硫。
(3)从装置图看出直形玻璃管的作用应该是检验水蒸气,故其中所装的药品应为无水硫酸铜。烧杯中四氯化碳既可吸收碘单质,也可防倒吸。
【答案】 (1)ⅦA
(3)①无水硫酸铜
②检验、吸收碘蒸气,防倒吸
③(答案合理即可)
实验方案 可能的现象和相应的结论
往A试管中加入少量品红?溶液? 若品红溶液褪色,则原混合气体中有 若溶液不褪色,则原混合气体中没有
往B试管中滴加足量硝酸溶液后 ,再滴入少量淀粉溶液 若淀粉溶液变蓝,则原混合气体中有HI 若溶液不变蓝,则原混合气体中没有HI
??单元检测评估（二）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意）
1.下列叙述正确的是( )
A.明矾、小苏打、醋酸、次氯酸均为电解质
B.碘酒、牛奶、豆浆、漂白精均为胶体
C.根据是否具有丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体和浊液
D.物质可根据在水中或熔化状态下的导电性分为电解质与非电解质
【解析】 碘酒、漂白精不属于胶体,B项错误;将分散系分为溶液、胶体和浊液的分类标准是分散质微粒大小,C项错误;电解质与非电解质都必须首先是化合物,D项错误。
【答案】 A
2.(2012浙江杭州地区七校联考)如限定使用以下物质:正盐(钾盐、钠盐、铵盐、钡盐)、酸(盐酸、硝酸、醋酸、稀硫酸)。那么符合离子方程式:===↑的化学反应式共有( )
A.6个 B.8个
C.9个 D.12个
【解析】 符合题意的有以下几种组合:(注意硝酸的氧化性、醋酸为弱酸、亚硫酸钡为固体难溶物)
【答案】 A
3.(2012浙江台州四校联考)用水热法制备纳米颗粒的总反应如下:
3 ===。下列说法正确的是( )
A.在反应中硫元素被氧化,铁元素被还原
B.还原剂是氧化剂是和
C.每生成1 mol 转移3 mol电子
D.当转移1 mol电子时,消耗56 g
【解析】 部分铁和硫的化合价升高,A、B项错误;每生成1 mol 消耗氧化剂氧气1 mol,转移4 mol电子,C项错误;每转移1 mol电子,消耗0.5 mol 即56 g,D项正确。
【答案】 D
4.(2012山东青州期中考试)下列离子方程式的书写中正确的是( )
A.碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液: ===
B.向溴水中通入:===
C.向氨水中通过量:===
D.向次氯酸钙溶液中通入少量的:===
【解析】 A项中为可溶物,A项错误;C项中过量,应生成错误;D项忽视了次氯酸的强氧化性,D错误。
【答案】 B
5.(2012江西三校联考)某溶液中可能含有、、、、、。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是( )
A. B.
C. D.
【解析】 由加氯水和淀粉无明显现象可知没有、阴离子只有故没有由溶液显弱酸性可知必有其水解使溶液显酸性,但无法确定是否存在。
【答案】 A
6.(2012安徽合肥一中高三段考)水热法制备直径为1 100 nm的颗粒Y(化合物),反应原理为:a下列说法中不正确的是 ( )
A.a=4
B.将Y均匀分散到水中形成的体系具有丁达尔效应
C.每有3 mol 参加反应,反应中转移的电子总数为?5 mol?
D.是还原剂
【解析】根据电荷守恒,可求得a=4,再根据元素守恒可知Y化学式为因其是直径为1 100 nm的颗粒,则均匀分散到水中形成的体系就是胶体,具有丁达尔效应;该反应的氧化剂是和都是还原剂,D正确;每有3 mol 参加反应,转移的电子总数为4 mol,C错。
【答案】 C
7.(2012合肥八中高三段考)某无色溶液中只可能含有、、、、、对该溶液进行下列实验,实验操作和现象如下表:
步骤 操作 现象
(1) 用pH试纸检验 溶液的pH大于7
(2) 另取少量溶液滴加过量氯水,再加入振荡,静置 上层无色,下层呈橙红色
(3) 取(2)上层溶液,加入过量??溶液和稀硝酸,过滤 有白色沉淀产生
(4) 向(3)的滤液中加入过量??溶液和稀硝酸 有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A.肯定含有的离子是 、、
B.肯定没有的离子是、
C.不能确定的离子是
D.不能确定的离子是、
【解析】(1)这几种离子中只有水解显碱性,可以确定含;(2)可以确定含溴离子;(3)也可能是亚硫酸根离子被硝酸氧化形成的硫酸根离子形成的沉淀,不能确定原溶液是否有硫酸根离子,(4)可以确定含氯离子,但是因为已经加了氯水,所以不确定原溶液中有氯离子。有亚硫酸根离子一定没有钡离子,根据溶液呈电中性,必定有钠?离子。?
【答案】 A
8.(2012山东青州期中考试)某溶液中可能存在、、、、、、等七种离子中的几种。现取该溶液进行实验,得到如下实验现象:
①向溶液中滴加足量氯水后,溶液变橙色,且有无色无味气体产生;
②向所得橙色溶液中加入足量溶液,无沉淀生成;
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液,溶液不变蓝色。
据此可以推断,该溶液中肯定不存在的离子是( )
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
【解析】 根据①可知原溶液中含有、不含、、;根据③可知原溶液中不含。
【答案】 A
9.(2012河南信阳一调)已知===向含有等物质的量的、、的混合溶液中,慢慢滴加NaOH溶液,直至过量,发生以下离子反应:
①===
②===
③===
④ ===
发生反应的先后顺序正确的是( )
A.①④③②
B.①③②④
C.①③④②
D.①②③④
【解析】 根据和可以反应,不能大量共存于同一溶液,可知C项正确。
【答案】 C
10.(2012安徽省城名校高三联考)已知X、M都是中学教材常见元素,下列对两个离子反应通式的推断中,其中正确的是( )
(甲) +Xn——X单质未配平);
(乙mOH-===M（OH）m
①若n=1,则中X元素为+5价,X位于周期表第?ⅤA族?
②若n=2,则X最高价氧化物的水化物可能与它的氢化物反应
③若m=1,则M（NO3）m溶液和氨水互滴时的现象可能不同
④若m=2,则在空气中蒸干、灼烧溶液一定能得到
⑤若m=3,则与足量氢氧化钠溶液反应一定生成M（OH）m
A.①③ B.④⑤
C.①② D.②③
【解析】 ①n=1中X呈+5价,常见非金属元素中呈+5价的元素有第ⅤA族(氮、磷)、第ⅦA(氯、溴、碘),所以,符合条件的酸根阴离子主要有:、、、甲反应有:↑;②n=2中X为+4价,常见非金属元素中碳、硅、硫有+4价,结合通式,只有X为硫符合题意。离子方程式为硫的最高价含氧酸为硫酸,氢化物为硫化氢;③m=1,+1价阳离子有:、、等,只有氢氧化银是难溶于水的沉淀:且氢氧化银溶于氨水(从配制银氨溶液得到启示)。硝酸银溶液滴入氨水,生成银氨离子,无明显现象;将氨水滴入硝酸银溶液中产生沉淀,继续滴加沉淀溶解,互滴时顺序不同,现象不同;④m=2,硫酸亚铁中+2价铁在空气中易被氧化成+3价,即硫酸亚铁溶液经蒸干、灼烧可得到硫酸铁和氧化铁的混合物;⑤m=3,常见金属中只有铁、铝符合条件。
【答案】 D
11.(2012浙江杭州地区七校联考)下图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列反应对应的曲线错误的是( )
A.A是向溶液中滴入HCl至过量
B.B是向澄清石灰水中通入至过量
C.C是向含有盐酸的溶液中滴入NaOH溶液至过量
D.D是向含有等物质的量的、KOH的混合溶液中通入至沉淀消失
【解析】 D曲线中出现水平时发生的反应为===消耗的物质的量和完全沉淀时消耗的物质的量相等,而不是2倍。
【答案】 D
12.a g Fe粉与一定量的硝酸在一定条件下充分反应,将生成的气体与标准状况下b L 混合,恰好能被水完全吸收,则a和b的关系可能是( )
A.b>0.3a B.b<0.2a
C.0.2.3a D.无法确定
【解析】 分析始态和终态各产物,发现N元素的化合价没有变化,整个过程中,Fe 元素的化合价升高,O元素的化合价降低,当产物为时即b=0.2a;当产物为时即b=0.3a,当产物为和的混合物时,0.2a【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(16分)在氮的化合物中,有一类盐叫亚硝酸盐,如亚硝酸钠等。它们被广泛地应用于印染、漂白等行业,在建筑行业上用作防冻剂,在食品工业中用作防腐剂和增色剂。过量或长期食用将对人体造成危害。由于亚硝酸钠有咸味,外观与食盐相似,我国曾多次发生将误当食盐食用的食物中毒事件。经过查阅有关资料。了解到以下信息:
是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把氧化成。是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白中含有。若误食亚硝酸盐(如则导致血红蛋白中的转化为而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 (填序号)。
A.亚硝酸盐是还原剂
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将还原为
D.亚硝酸盐被还原
(2)下列方法中,不能用来区分和NaCl的是 (填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.用溶液和溶液来区别
C.在酸性条件下加入KI淀粉溶液来区别
D.分别在两种溶液中滴加甲基橙
(3)某同学把新制的氯水加到溶液中,观察到氯水褪色,同时生成和HCl,请写出反应的离子方程式: 。
(4)为了测定某样品中的含量,可以使用标准溶液进行滴定,试回答:
①溶液在滴定过程中作 (填”氧化剂”或”还原剂”),该滴定过程 (填”需要”或”不需要”)另加指示剂。
②若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果
(填”偏大”“偏小”或”无影响”)。
③若在达到滴定终点读数时俯视,则所的结果 (填”偏大”“偏小”或”无影响”)。
(5)已知的酸性比醋酸弱,某同学在家中欲进行鉴别NaCl与的实验,但他家中只有浓醋酸,请问该实验能否成功 说明理由 。
【解析】 (1)维生素C可解毒,即能把还原成。
溶液显碱性,NaCl溶液显中性,故A可区分;B中易溶于酸,而AgCl不溶于酸,故可区分;C中在酸性环境下可将氧化成而NaCl不能,故C可区分;而D中两溶液均能使甲基橙显黄色,故不能区分。
===。
(4)由方程式:紫色===无色可知在滴定过程中作氧化剂,可利用它本身的颜色的变化作为判断滴定终点的标志,不需要另加指示剂。
(5)能成功,因为===↑+↑,浓醋酸加到中出现红棕色气体,而加到NaCl中无明显现象。
【答案】 (1)A (2)D
===
(4)①氧化剂 不需要 ②无影响 ③偏小
(5)能成功,因为======↑+↑,浓醋酸加到中出现红棕色气体,而加到NaCl中无明显现象
14.(14分)(2012合肥八中高三段考)在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应)。生成物中含有、、三种含氯元素的离子,其中、两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线如图所示。
(1)t前,氧化产物是 (填化学式)。
(2)时与发生反应的总的化学方程式为: 。
(3)该石灰乳中含有的物质的量是? ?mol。
(4)较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,其爆炸后的产物可能
是 (填字母)。
A.NaCl、
B.NaCl、NaClO
C.、
D.NaCl、
【解析】(1)根据图示,t前,氧化产物的化学式应是?。?
(2)由于时为2 mol 、为1 mol,根据得失电子守恒不难算出生成的为7 mol ,然后再根据元素守恒配平即可。
(3)该反应为由于为?0.5 mol?,所以的物质的量是5 mol。
(4)根据氧化还原反应原理在加热或敲击时其爆炸后的产物中Cl元素的化合价应该既有升高又有降低,只有D符合。
【答案】
(3)5
(4)D
15.(10分)(2012北京海淀区期中练习)为证明具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:”溶液具有酸性,在此酸性条件下也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5 溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5 -5.0)、稀硝酸
方案: 。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式: 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的: 。
【解析】 甲同学的实验中有的干扰,而乙同学的实验是为验证在上述环境中是否能氧化Cu。(4)中设计实验时,只要排除的干扰即可。
【答案】 稀)===↑
(2)测定硝酸铁溶液的pH,再配制相同pH的硝酸,将铜片加入硝酸中,观察二者是否反应
(3)①===
② 变为和水解能力下降
(4)将铜片放入氯化铁溶液中
16.(12分)(2012浙江杭州地区七校联考)1 L某混合溶液中可能含有的离子如下表:
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如下图所示。
则该溶液中确定含有的离子有 ;
不能确定是否含有的阳离子有 ,
要确定其存在可补充做的实验是 ;
肯定不存在的阴离子有 。
(2)经检测,该溶液中含有大量的、、若向1 L该混合溶液中通入一定量的溶液中、、的物质的量与通入的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:
①当通入的体积为2.8 L时,溶液中发生反应的离子方程式为 。
②原溶液中、、的物质的量浓度之比为 。
【解析】 (1)由图像看出,加入NaOH溶液,开始时没有气体生成,也没有沉淀生成可知原溶液一定含有由产生沉淀的曲线(根据斜率和能完全溶解)可知一定含有则不含和。产生的气体为氨气,故原溶液中含有不能确定是否含有 、、、。
(2)根据还原性最强,优先与氯气发生反应,当通入2.8 L氯气后溶液中含有n为1.5 mol,再通入2.8 L,即0.125 mol氯气减少了0.1 mol,说明第一阶段没有全部被氧化,根据电子守恒可知还剩余0.15 mol,故原溶液中含共有0.125 .15 mol=0.4 mol;共有1.5 共有2 .0 mol。故原溶液中、、的物质的量浓度之比为10∶15∶4。
【答案】 、、 焰色反应 、
(2)① ②10∶15∶4?随堂演练巩固
1.(2012吉林摸底测试)25 ℃时,在的饱和溶液中存在: K.102 在该温度下有关的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A.向c. 的溶液中加入固体,c增大
B.向该饱和溶液中加入固体,则的溶度积常数增大
C.向该饱和溶液中加入固体,则该溶液中cc
D.向该饱和溶液中加入固体,则该溶液中c减小
【解析】 根据的溶度积常数饱和溶液中?c?=1. 故A项错误;溶度积常数只与温度有关,而与浓度无关,B项错误;向该饱和溶液中加入固体,溶解平衡向左移动,溶液中cc项错误。D项正确。
【答案】 D
2.把放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:??。下列说法正确?的是?( )
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体固体质量?不变?
【解析】 A项===溶液中水减少,所溶解溶质的量减少,溶解平衡左移,析出固体,但饱和溶液中离子浓度不变,溶液pH不变;B项的溶解度随温度的升高而减小,故给溶液加热,溶解平衡左移,c减小,溶液pH减小;C项,生成沉淀,固体质量增加,故C正确;D项,加入少量NaOH固体,平衡左移,析出固体固体质量增加。
【答案】 C
3.(2012江西六校第一次联考)在溶液中有浓度均为?0.01 的、、、等离子,已知:
K.;K.;
K.;K.;
当氢氧化物开始沉淀时,下列哪一种离子所需溶液的pH最小( )
A. B. C. D.
【解析】 根据溶度积常数可先分别求出开始沉淀时的?c?,再据此求出pH。
【答案】 A
4.室温时在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知?25 ℃?其溶度积为2.下列说法中不正确的是( )
A.x数值为
B.c点时有碳酸钙沉淀生成
C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
D.b点与d点对应的溶度积相等
【解析】 Kcc.x=2.x项正确;c点时离子积QK故c点时有碳酸钙沉淀生成,C项正确;溶液由d点变到a点,?c?减小,c不变,而加入蒸馏水,c、?c?均减小,C项错误;溶解平衡曲线上的任意一点的溶度积均相同,D项正确。
【答案】 C
5.环境问题已成为社会关注的焦点。某农药厂排放的废水中常含有较多的和一般可以通过两种方法将其除去。
(1)方法一:将CaO投入到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c 时,试计算溶液中c写出计算过程,已知K
(2)方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应式为??该方法中需要控制污水的pH为7.5 10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 。
【答案】 (1)Kcc
c
c
(2)当pH高于10.7时,溶液中的、会与反应,平衡向逆反应方向移动(合理即可)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012浙江桐乡阶段测试)下列说法中,正确的是 ( )
A.K随温度、浓度的改变而改变
B.凡是能自发进行的化学反应,一定是H<0、S>0
C.对已达到化学平衡的反应,改变压强,平衡常数(K)一定改变
D.K只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
【解析】 K只与温度有关,与浓度无关,A项错误;吸热的熵增或放热的熵减过程在一定条件下也可以自发进行,B项错误;化学平衡常数也只与温度有关,C项错误。
【答案】 D
2.下列说法中,正确的是( )
A.两种难溶盐电解质,其中K小的溶解度一定小
B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则K小的一定先生成
C.难溶盐电解质的K与温度有关
D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使K?变小?
【解析】 难溶盐电解质的K只与温度有关,故C正确、D错;用K比较物质的溶解度时要注意考虑化合物的类型(如AB型、型等),因此物质K小的溶解度不一定小,溶解度小的也就不一定先生成,故A、B错。
【答案】 C
3.下图表示的是25 ℃时,难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度),下列说法中正确的是( )
A.pH=3时溶液中铁元素的主要存在形式是
B.若溶液中含有少量的杂质,可通过调节溶液pH的方法来除去
C.由图中数据可计算出,25 ℃时K.
D.若在含有相同浓度的和的溶液中加入烧碱优先生成
【解析】 由图中曲线看出,pH=3时,溶液中几乎没有项错误;由图中最右边的两条曲线看出和完全沉淀的pH非常相近,不能通过调节pH的方法除去溶液中的项错误;完全沉淀的pH为6,而完全沉淀的pH接近8,故D项错误;由图中的曲线看出当的饱和浓度为?0.01 时,此时溶液的pH=5,即c Kcc.项正确?。
【答案】 C
4.(2012皖南八校联考)进行化学实验,观察实验现象,通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作和事实的解释正确的是( )
A.某学生用pH试纸测新制氯水的pH,先变红后褪色,是因为有强氧化性
B.溶液中加入ZnS固体,溶液蓝色变浅,说明CuS比ZnS更难溶
C.中和滴定实验中,发现所测浓度偏低,可能由于盛放待测液的锥形瓶事先未用待测液润洗
D.将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
【解析】 氯水使pH试纸褪色,是因为氯水中次氯酸具有强氧化性,A项错误;C项,盛放待测液的锥形瓶事先不能用待测液润洗,否则会使所测结果偏大;铜在冷的浓硫酸中不发生钝化,D项错误。
【答案】 B
5.溶液中含有、和三种离子,其浓度均为0.01 现向溶液中逐滴加入溶液时,最先和最后生成的沉淀是( )
已知K.
K.K.
A.AgBr和AgI B.AgI和AgCl
C.AgBr和AgCl D.同时沉淀
【解析】 K最小,K最大,故最先生成AgI,最后生成AgCl。
【答案】 B
6.(2012安徽省城名校高三联考)下列对各种平衡体系的叙述中,完全正确的是一组是( )
①在醋酸溶液中存在的电离平衡:加水稀释后,溶液中所有离子浓度均减小;②常温下,在醋酸溶液中加入少量的固体,会使其电离平衡逆向移动;③某温度下,容积一定的密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+?W(s) H>0?,平衡后,升高温度,c(Z)增大;④在上述③的可逆反应中,当容器中气体压强不变时,反应达到平衡;⑤一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞试液变红,其原因是溶液中存在如下平衡:使得溶液中的cmc;⑥在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡向溶解的方向移动;?⑦在氯?化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
A.①②③④⑤
B.②③④⑤⑥
C.②③⑤⑥⑦
D.①②⑤⑥⑦
【解析】 ①在醋酸溶液中存在电离平衡:加水稀释后,溶液中c减小,所以?c增?大,错误;③某温度下,容积一定的密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) H>0,平衡后,升高温度,该化学平衡正向移动,c(Z) 增大,正确;④在上述③的可逆反应中,由于该反应前后气体体积不变,当容器中气体压强不变时,不能说明反应达到平衡,错误;⑦在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,反应总是向着K较小的沉淀方向进行,所以氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀,正确。
【答案】 C
7.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数K称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物质
K/25 ℃ 8. 2. 4.
完全沉淀时 的pH范围 .6 .4
对含等物质的量的、、的混合溶液,下列说法正确的是( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该溶液中c∶[ccc?5∶4?
C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH到4 5后过滤,可获得纯净的溶液
D.向该溶液中加入适量氨水,调节pH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、三种固体的混合物
【解析】 根据反应的先后顺序,K越小,越容易反应产生沉淀,故最先产生看到红褐色沉淀,A项错误;由于、、在溶液中均发生水解反应而使金属阳离子浓度减小,B项正确;选项C,通入后把氧化为调节pH到3 到4后全部转化为沉淀,但溶液中还有即溶液中还存在错误;由表中数据知,在pH到9.6后过滤,沉淀中含有、和对沉淀灼烧,最终得到的是CuO和两种固体的混合物,因此选项D错误。
【答案】 B
8.已知常温下:K. ?K. 下列叙述正确?的是?( )
A.AgCl在饱和NaCl溶液中的K比在纯水中的K小
B.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明KK
C.将0.002 的溶液滴入等体积的?0.002 的KCl和0.002 的的混合溶液中先产生沉淀
D.向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水,沉淀溶解,说明AgCl的溶解平衡向右移动
【解析】 由于AgCl饱和溶液中存在AgCl(s)在氯化钠溶液中浓度较大,使得该平衡左移,但K不变,A错误;若向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明K?K错误;由溶度积常数来看,形成AgCl、沉淀的浓度分别为 、 故先形成AgCl沉淀,C错误。
【答案】 D
9.(2012河南平顶山一调)常温时,K.
K.K.K.下列叙述不正确?的是?( )
A.浓度均为0.2 的溶液和溶液等体积混合一定产生沉淀
B.将0.002 的溶液滴入等体积的?0.002 的KCl和0.002 的的混合溶液中,开始时只产生沉淀
C.c为0.11 的溶液中要产生沉淀,溶液的pH要控制在9以上
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,K不变
【解析】 B项通过计算可知开始时先生成AgCl沉淀。
【答案】 B
10.(2012河南平顶山一调)取一定量的固体用蒸馏水配成饱和溶液,量取25.00 mL 饱和溶液,然后慢慢加入交换柱,进行如下离子交换反应:?2RH(s) ?用洁净的锥形瓶接流出液,待溶液流出后,再用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并放在锥形瓶中,加入指示剂,用0.002 5 ??溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00 mL。结合上述实验数据(已知lg2=?0.3?),下列有关说法正确的是( )
A.常温下,0.002 5 NaOH溶液pH=11.4
B.在温度不变时,向饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液的K减小
C.温度不变,T时刻,向饱和溶液中加入少量KI浓溶液,离子浓度变化如图所示
D.本次实验测得的t ℃ 的K.
【解析】 K只与温度有关,B项错误;C项,加入少量KI浓溶液后,因c增大,c应减小,C项错误;c.，
?c?=2c.
K.?2.0?项错误。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(8分)已知常温下,FeS的K. 的K. 的饱和溶液中cc .。试回答下列问题:
(1)在ZnS的饱和溶液中:①加入少量固体则溶液中c (填”变大”“变小”或”不变”,下同);②加入ZnS固体,则溶液中c ;③加入FeS固体,则溶液中c 。
(2)在常温下,将适量的FeS投入到氢硫酸饱和溶液中,欲使溶液中c达到1 应调节pH= (已知lg2=0.3)。
【解析】 (1)加入固体,平衡向生成沉淀的方向移动,但c变大;加入ZnS固体对溶解平衡无影响,溶液中c不变;加入FeS固体,由于KK溶液中c变大,c变小。
(2)溶液中c . c -lg(4×10-3)=?3-?2lg2=2.4。
【答案】 (1)①变大 ②不变 ③变小 (2)2.4
12.(14分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在和??都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将和转化成难溶弱酸盐。
已知: K.
K.
(1)将转化成的离子方程式为 ,该反应的平衡常数表达式
为 ;该反应能发生的原因是 。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)
(2)对于上述反应,实验证明增大的浓度或降低温度都有利于提高的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填”增大”“减小”或”不变”):
①升高温度,平衡常数K将 ;
②增大的浓度,平衡常数K将 。
(3)已知和在酸中的溶解性与和??类似,设计实验证明上述过程中是否完全转化成。实验所用试剂为 ;实验现象及其相应结论为 。
(4)溶液和溶液是实验中检验的常用试剂。某化学研究性学习小组检验某溶液中存在时,首先加入溶液,产生白色沉淀,然后加入过量稀硝酸,白色沉淀不溶解,由此得出结论:溶液中一定含有。你认为该推理是否严密 试说明理由。
【解析】 (2)由题意,上述转化过程为放热反应,故升温平衡常数减小,且平衡常数只与温度有关,只要温度不变,平衡常数不变。
(4)该学习小组的操作因使用了具有强氧化性的硝酸,没有排除的干扰。
【答案】 ?? K
因为KK加入后,使平衡正向移动,生成?。?
(2)①减小 ②不变
(3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明完全转化成否则,未完全转化
(4)不严密。溶液中可能含有生成的能被硝酸氧化成答案合理即可)
13.(14分)(2012山西大同市高三学情调研)运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要?意义。?
(1)硫酸生产中催化氧化生成;混合体系中的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
的H 0(填”>“或”<“);若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡 移动(填”向左”“向右”或”不”);
②若温度为、时反应的平衡常数分别为则 ;反应进行到状态D时,v(正) v(逆)(填”>““<“或”=“)。
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
①如图是一定的温度和压强下和反应生成1 mol 过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式: H的数值用含字母、Q的代数式表示);
②氨气溶于水得到氨水,在25 ℃下,将a 的氨水与b 的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c c填”>““<“或”=“);用含a和b的代数式表示出该混合溶液中氨水的电离平衡常数 。
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合态存在,在25 ℃下,向0.1 L 0.002 的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1 L 0.002 硝酸银溶液,有白色沉淀生成,从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是 ,向反应后的浊液中继续加入0.1 L 0.002 的NaI溶液,看到的现象是 ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示) 。
已知:25℃时K.
K.
【解析】 (1)由图像可知随温度的升高的百分含量降低,说明升温平衡向逆反应方向移动,即正向为放热反应H<0,则;恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入与反应无关的氦气,相当于对原平衡混合物降低压强,则平衡向左移动;D点状态的的百分含量??v(逆);?
(2)①由图可知生成1 mol 时H=( ;②根据电荷守恒知cccc.5b K。
(3)ccK所以有沉淀生成,KK则沉淀发生转化生成AgI。
【答案】 (1)①< 向左 ②> >
(2)① H=2(
②= K
(3)ccK 白色沉淀转化为黄色沉淀 ===
14.(14分)(2012江苏重点中学高三训练)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有、、、和等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图?所示?:
Ⅱ.25 ℃时有关物质的溶度积如下:
物质
K 4. 6. 4. 5. 2.
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为: 。
25 ℃时,向含有、的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c∶?c()= 。
(2)”趁热过滤”时的温度应控制在 。
(3)有人从”绿色化学”角度设想将”母液”沿流程中虚线所示路径进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行,并说明理由:
。
(4)已知:
H=+532.36
?? H=+473.63
写出脱水反应的热化学方程式: 。
【解析】 (1)c.61
c.
c∶c.。
(4)根据盖斯定律,热化学方程式①-②即可得到所求的热化学方程式。
【答案】 、或: 2.
(2)高于36 ℃
(3)不可行 若”母液”循环使用,则溶液中的c和c增大,最后所得产物中混有杂质
H=+58.73第2讲 元素周期表 元素周期律
随堂演练巩固
1.(2012安徽省城名校高三联考)由于地震引发海啸造成日本核泄漏,周围空气和海水中检测到放射性物质包括碘-131和铯-137,其中碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病。下列有关碘131的说法正确的是 ( )
A.与互为同素异形体
B.遇淀粉溶液变蓝色
C.1 mol 在标准状况下的体积约为22.4 L
D.通过化学变化可实现与之间的相互转化
【解析】 同素异形体的对象是单质。而与是两种核素,它们互为同位素,A错;碘的各种同位素所形成的单质,虽然各同位素原子的质量数不同,但是核外电子数相同,所以化学性质也相同,碘单质遇淀粉都变蓝,B对;碘在标准状况下是固体,C错;与之间的相互转化主要是原子核的变化,属于原子物理研究的内容,属于物理变化,D错。
【答案】 B
2.(2012河南郑州智林学校期中)下列排列顺序正确的是 ( )
①热稳定性:;②原子半径:Na>Mg>O;③酸性:;④结合质子能力:??
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【解析】 HF是所有氢化物中最稳定的,①错;同一周期,从左到右元素最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,?③错?。
【答案】 B
3. 下列说法中正确的是( )
A.第一电离能越大的原子,元素的电负性一定越大
B.在元素周期表中,主族元素的原子第一电离能从左到右一定越来越大
C.ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最大的其沸点也最高
D.在所有元素中,氟的第一电离能最大
【解析】 电离能和电负性是元素的两种不同的性质,二者的变化规律不完全一致,A项错误;同一周期中,主族元素的第一电离能的变化趋势是从左到右越来越大,但其中有反常,如第一电离能N>O,B项错误;同周期中碱金属第一电离能最小,稀有气体元素最大,D项错误。
【答案】 C
4.(2012甘肃天水一中阶段测试)X、Y是ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 ( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
【解析】 同一主族元素的原子,电子层数越小,元素的非金属性越强,A项错误;通过元素的氢化物的稳定性可以比较元素非金属性的强弱,但氢化物的熔沸点以及其水溶液的酸性不能做为比较元素非金属性强弱的依据,故B项错误。C项正确。
【答案】 C
5.X、Y、Z、W、R属于短周期元素。已知它们都不是稀有气体元素,X的原子半径在短周期元素的原子中最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为?2︰1?。下列叙述错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为?1∶2?
B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,Y的氢化物熔沸点比R的氢化物低
C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是:?R>W?>Z
D.Y分别与Z、W、R元素组成的常见化合物共有5种
【解析】 由题意”X的原子半径在短周期元素的原子中最大”可知X为钠元素;由”Z元素的原子L层电子数为m+n,Y元素的原子次外层电子数为n”则可知n=2,m=6,故可知Y为氧元素,Z为硅元素;由”W元素与Z元素同主族”可知W为碳元素;由”R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2∶1”可知R为16号元素硫。A项中氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子的个数比均为1∶2,A正确;B项中忽视了水中存在氢键,B错误;C项中酸性强弱顺序为硫酸>碳酸>硅酸,C正确;D项中氧元素分别与硅、碳、硫元素组成的常见化合物有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅、二氧化硫和三氧化硫五种,D正确。
【答案】 B
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下图为某元素的原子逐步失去一个电子时所吸收的能量,则该元素位于周期表的族序数是( )
A.ⅢA B.ⅣA C.ⅥA D.ⅤA
【解析】 失去前四个电子所吸收的能量相对较少,而且差别不大,失去第五个电子时所吸收的能量很大,这说明失去四个电子后形成了相对较稳定的结构,故推测该元素原子最外层有4个电子,为第ⅣA族元素。
【答案】 B
2.(2012浙江杭师大附中高三月考)下列叙述正确的是…… ( )
A.由同种元素组成的物质肯定属于纯净物
B.一种元素可形成多种离子,但只能是带同种电荷的离子
C.含金属元素的离子不一定都是阳离子
D.具有相同质子数的粒子都属于同种元素
【解析】A项,如C可以组成多种同素异形体的混合物;B项,如铝元素可以形成也可以形成所以C项正确;D.具有相同质子数的粒子,可以是分子,也可以是阴阳离子,故D错。
【答案】 C
3.(2012安徽皖南八校一联)下列有关比较中,大小顺序排列不正确的是( )
A.热稳定性:
B.离子半径:
C.电负性:F>N>O>C
D.给出质子的能力:
【解析】 根据电子排布相同的离子,质子数大的半径反而小和有三个电子层,而和有两个电子层,B项正确;给出质子的能力越小,酸性越弱,D项正确;O的电负性大于N的,C项错误。
【答案】 C
4.(2012山东潍坊四县一校质检)A、B、C、D为四种短周期元素,已知A、C同主族,B、C、D同周期:A的气态氢化物比C的气态氢化物稳定;B的阳离子比D的阳离子氧化性强;B的阳离子比C的阴离子少一个电子层。下列叙述正确?的是?( )
A.原子序数:A>C>B>D
B.单质熔点:D>B,A>C
C.原子半径:D>B>C>A
D.简单离子半径:D>B>C>A
【解析】 依题意可得四种元素在周期表中的相对位置为: ,由此可判断C项正确。
【答案】 C
5.(2012陕西西安八校期中联考)X、Y、Z是原子序数依次增大且属于不同周期的三种常见短周期元素,三种元素相互之间可以形成1∶1型的化合物M、N、R,常温下M、N为固体,R为液体。M、N遇到水都能产生气体,而且产生的气体相互可以化合,下列说法正确的是( )
A.三种元素都是非金属元素
B.Z是地壳中含量最多的元素
C.三种化合物都是共价化合物
D.M、N投入水中所得溶液中溶质相同
【解析】 依题意可知X、Y、Z分别为H、O、Na元素,M、N分别为NaH、中的一种,R为、均为离子化合物,与水反应都生成氢氧化钠。
【答案】 D
6.(2012浙江余姚中学期中)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A.若周期表中第七周期完全排满共有32种元素
B.周期表中共有18列,其中形成化合物种类最多的元素在第14列
C.除过渡元素外周期表中最外层电子数相同的元素都位于同一族中
D.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
【解析】 C项忽视了0族氦元素原子最外层有2个电子,不属于第ⅡA族元素。
【答案】 C
7.(2012北京海淀期中练习)X、Y是短周期元素,它们可组成化合物XY,下列说法中,正确的是( )
A.若Y的原子序数为m,X的原子序数一定是m
B.X、Y可以属于同一周期,也可以属于不同周期
C.X与Y一定不属于同一主族
D.XY一定是离子化合物
【解析】 本题可用列举反例法排除。如列举CO可排除A、D项;列举SiC可排除C项。
【答案】 B
8.(2012安徽省城名校高三联考)已知A、B元素同周期,电负性A>B,下列说法错误的是( )
A.A与B形成化合物,A显负价,B显正价
B.第一电离能可能B小于A
C.最高价含氧酸的酸性:A对应的酸弱于B对应的酸
D.气态氢化物的稳定性:B小于A
【解析】电负性大的显负价,A对;第一电离能与电负性基本保持一致,B对;电负性越大,非金属性就越强,所以最高价含氧酸的酸性:A对应的酸性强于B,C错;气态氢化物的稳定性,B小于A,D对。
【答案】 C
9.(2012安徽舒城一中高三月考)电子层数相同的短周期主族元素X、Y、Z、W,其中X的最外层电子数比K层少1,Y的最外层电子数比K层多1,Z的单质常用于制造太阳能电池,W的原子半径是同周期中最小的。下列推断中正确的是( )
A.Z的氢化物的热稳定性强于W的氢化物
B.Z的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸
C.X、Y、W的原子半径依次减小,对应的离子半径依次增大?
D.X、Y、W的最高价氧化物对应水化物之间互相能发生反应?
【解析】Z的单质常用于制造太阳能电池说明Z是硅元素,又由短周期主族元素X、Y、Z、W的电子层数相同,根据题目信息可推知X是钠元素,Y是铝元素,W是氯元素。
【答案】 D
10.(2012河南平顶山一调)香花石由前20号元素中的6种组成,其化学式为、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同主族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数为次外层的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>R>T
B.气态氢化物的稳定性:WC.最高价氧化物对应的水化物碱性:X>Y>Z
D.、两化合物中R的化合价相同
【解析】 Z为金属元素,且其最外层电子数与次外层电子数相等,则Z为Be元素;R与Be同周期,且最外层电子数为次外层电子数的3倍,则R为O元素;T无正价,则T为F元素;Y为金属,且与Be同周期,则Y为Li元素;X、Z位于同主族,则X可能为Mg或Ca元素,结合X与O元素的原子序数之和为W的2倍,若X为镁,则W为10号元素Ne,0族元素化学性质稳定,一般不形成化合物,则X为钙元素,因而W为硅。D项中、两化合物分别为过氧化钙和二氧化硅。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)(2012杭州学军中学期中)A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期;B原子最外层电子数是次外层的两倍;在周期表中A的原子半径最小;C是地壳中含量最多的元素,C是F不同周期的邻族元素;E和F的原子序数之和为32。由上述六种元素中的两种元素组成的甲、乙、丙、丁、戊、己六种化合物如下表所示:
请完成下列问题:
(1)D的离子结构示意图为 ,己的空间构型为 。
(2)向含有1 mol乙的水溶液中加入该反应中电子转移的物质的量为 mol。
(3)用离子方程式说明丁溶液的酸碱性 。
(4)写出由丙、C的单质、KOH溶液构成的燃料电池的负极电极反应式: 。
【解析】 由周期表中A的原子半径最小,可知A为氢元素;B原子最外层电子数是次外层的两倍,则B为碳元素;C是地壳中含量最多的元素,则C为氧元素;A、D同族,结合原子序数大小顺序可知D为钠元素;氧是F不同周期的邻族元素,则F可能为氯元素或磷元素,再结合E和F的原子序数之和为32,则最后确定F为氯元素,E为磷元素。
【答案】
(1) 正四面体型 (2)1
12.(12分)(2012福建福州八中第三次质检)下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、X是周期表中给出元素所组成的常见单质或化合物。
已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)
(1)若A、E为氧化物,B为强酸。
①A与水反应的化学方程式为 。
②当X为金属单质时,则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为 。
(2)若E为单质气体,X是由③⑦两种元素组成的化合物,D为白色沉淀。B含有的化学键类型为 ,C与X反应的离子方程式为 。
(3)若B为单质气体,C分子为非极性分子,D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应,生成C和一种可燃性气体单质,则该可逆反应的化学方程式为 。t ℃时,在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气,一段时间后达平衡,该温度下反应的平衡常数K=1,D的转化率为 。
【解析】 (1)若A、E为氧化物,B为强酸,则A、E分别为二氧化氮和硝酸,金属单质X为铁。
(2)若E为单质气体,X是由③⑦两种元素组成的化合物,D为白色沉淀。X为氯化铝,B必为强碱,A为金属钠,C为偏铝酸钠。
(3)若B为单质气体,C分子为非极性分子,D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应,生成C和一种可燃性气体单质。则C为二氧化碳,B为氧气,A为过氧化钠,D为一氧化碳,X为碳。
【答案】 (1)①
②↑
(2)离子键和极性共价键
50%
13.(12分)(2012湖北钟祥实验中学二模)已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出F原子的电子排布式 ,F位于周期表 区。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(3)F和Mn(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
比较两元素的、I可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此,你的解释是? ? ;
(4)已知F晶体的堆积方式与金属钾相同,则F晶胞中F原子的配位数为 ,一个晶胞中F原子的数目为 。
(5)和C元素的氢化物(分子式为的主要物理性质比较如下:
和的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是 。
【解析】 由层3d轨道电子为半充满状态可知F为铁元素;L层有2个未成对电子的元素有碳元素和氧元素,则A、C分别为碳元素和氧元素,则B为氮元素;D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,则D为镁元素;D与E同主族,则E为钙元素。
【答案】 d
(2)C的3d轨道电子排布为半满状态较稳定
(4)8 2
分子间存在氢键,与水分子也可形成氢键 ??
14.(14分)(2012北京海淀期中练习)A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B是短周期中金属性最强的元素,C是同周期中阳离子半径最小的元素,D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料,E的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5。请回答:
(1)D的元素符号为 。
(2)F在元素周期表中的位置是 。
(3)用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程: 。
(4)B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中,产生两种无色气体,有关的化学方程式为 、 。
(5)工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.2 mol该物质参加反应时转移?0.3 mol?电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为
。
(6)某混合物的稀溶液中,只可能含有B、C、F构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子。现分别取一定体积的该溶液进行实验。每次取200.00 mL进行实验。
实验1:取200 mL溶液,向其中加入溶液有沉淀产生;
实验2:取200 mL溶液,向其中加入足量溶液后,得干燥沉淀12.54 g,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,剩余4.66 g。
请回答:
①根据以上实验,不能判断是否存在的离子有 。
②B的简单离子是否存在 ;若存在,浓度至少为 若不存在,则不必回答第二问)。
【解析】 A的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则A为碳元素;B是短周期中金属性最强的元素,则B是钠元素;C是同周期中阳离子半径最小的元素,且原子序数比钠大,则必为铝元素;由可制备木材防火剂的钠盐可知M为硅酸钠,则D为硅元素;E的最外层电子数与内层电子数之比为3∶5,可知E为硫元素,则F必为短周期主族元素的最后一种元素,即氯元素。
【答案】 (1)Si (2)第3周期,ⅦA族
(3)
↑
↑
↑+4HCl
(6)① 、HCO ②存在 0.6
?
?单元检测评估(三)?
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是( )
A.K是银白色金属,硬度大,熔点高
B.K可以被空气中的氧气所氧化,且产物只有
C.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,产物都有氢气
D.K也可以与氯气反应,且比Na与氯气的反应剧烈
【解析】 碱金属的原子最外层电子数都是1,都容易失去最外层的1个电子,因此在性质上有相似性。但随着电子层数的增加,原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱,失去电子的能力增强,因此它们的金属活动性逐渐增强。碱金属单质的硬度都很小,熔点都较低,故A错误;由于K的活动性比Na更强,更容易与、、等反应,故B、C错误,D正确。
【答案】 D
2.(2012江西南昌外国语学校月考)为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是( )
A.溶液
B.溶液(KSCN)
C.KI(淀粉溶液)
D.HCHO溶液(石蕊试液)
【解析】 和均为白色沉淀,故A项不能达到检验的目的。
【答案】 A
3. (2012合肥一中高三测试)某化学兴趣小组用铝片与稀硫酸反应制取氢气,以下能够加快该反应速率的是 ( )
①用浓硫酸代替稀硫酸 ②加热 ③改用铝粉 ④增大稀硫酸的体积 ⑤加水 ⑥加入少量硫酸铜
A.全部
B.②③⑥
C.①②③⑥
D.②③④⑥
【解析】用浓硫酸代替稀硫酸,铝会发生钝化;增大稀硫酸的体积但不能增大与铝的接触面积;加热能够加快该反应速率;用铝粉增大了与铝的接触面积;加入少量硫酸铜可生成铜单质,铜单质会和铝形成原电池,加快了反应速率。
【答案】 B
4.下列各组物质相互作用,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是( )
A.Na和 B.NaOH和
C.和NaOH D.和HCl
【解析】 A项反应条件不同,产物不同;B项和D项反应物的用量不同,产物不同。
【答案】 C
5.(2012福建三明二中阶段测试)通过置换反应不可能生成 ( )
A. B.
C. D.C
【解析】 可由炽热的铁与水蒸气通过置换反应制得;可由铝热反应制得(铝热反应都是置换反应);C可由金属镁在二氧化碳中燃烧制得,该反应为置换反应。
【答案】 B
6.(2012福建三明二中阶段测试)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.过氧化钠溶于水: ↑
B.铜片加入稀硝酸中: ↑
C.氯化铝溶液中加入过量氨水:
D.在溶液中加入过量NaOH溶液:
【解析】 A项不生成氢气;B项不遵守电荷守恒;D项忽视了NaOH过量,应为。
【答案】 C
7.(2012河北正定中学模拟)相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较,相等的是 ( )
①铜片消耗完所需时间;②反应生成的气体体积(标准状况);③反应中氧化剂得到的电子总数;④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③ B.②④
C.③④ D.只有①
【解析】 根据铜原子守恒和电子守恒可知③④正确,而②错误;铜与浓、稀硝酸反应的反应速率不同,故①错误。
【答案】 C
8. (2012合肥八中月考)下列图像能正确表示相关反应中产物物质的量(横、纵坐标单位:mol)的变化的是( )
A.图1:n mol时,高温下C和在密闭容器中的反应产物
B.图2:n(NaOH)=1 mol时和NaOH溶液反应生成的盐
C.图3:n(HCl)=1 mol时和HCl溶液在敞口容器反应生成的气体
D.图4:n mol时,Fe和稀硝酸反应生成的氧化产物(还原产物为NO)
【解析】图1中知n mol,C少量时生成过量时生成CO,可生成4 mol CO,A选项错误;向n(NaOH)=?1 mol?的溶液中通入应该是先生成再生成选项错误;向n(HCl)=1 mol的溶液中通入生成的到达最大之后并不会减小,C选项错误;向n mol的溶液中加入Fe,首先得到,当反应完后又会与过量的Fe发生归中反应得到。
【答案】 D
9.(2012山东师大附中第一次阶段测试)由、、、NaCl中某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热,有气体放出,下列判断正确的是( )
A.混合物中一定有、
B.混合物中一定含有、、
C.混合物中一定不含、NaCl
D.混合物中一定不含有、NaCl
【解析】 混合物在空气中加热有气体放出,则必有??,其中加入足量的盐酸有气体放出,且气体不能全部被足量的NaOH溶液吸收,说明必有。
【答案】 A
10.下列A D四组反应中,Ⅰ和Ⅱ可用同一个离子方程式表示的是( )
选项 Ⅰ Ⅱ
A 向溶液中加入足量溶液 向溶液中加入足量溶液
B 向溶液中加入过量溶液 向中加入过量??溶液
C 将少量HCl溶液滴入过量溶液中 将少量溶液滴入过量HCl溶液中
D 将少量氯气通入过量溶液中 将过量氯气通入少量溶液中
【解析】 A项中Ⅰ的离子方程式为Ⅱ的离子方程式为项错误;B项中的离子方程式均为:??项正确;C项中Ⅰ的离子方程式为Ⅱ的离子方程式为↑,C项错误;D项Ⅰ中和不会全部被氧化,Ⅱ中和全部被氧化,D项错误。
【答案】 B
11. (2012安徽省城名校高三联考)某固体物质是由NaOH、、、、中的几种均匀混合而成,取样品进行如下实验(部分产物略去):
则下列判断正确的是( )
A.沉淀X一定只含有和
B.气体Z的成分无法确定
C.取滤液Y,测得其pH>7,滤液Y中含有的含氧根离子可能是、
D.向实验②后的溶液中滴加过量的烧碱,没有沉淀生成,说明肯定没有
【解析】沉淀X一定含有还可能含有和,所以A错;气体Z的成分是可以确定,B错;D中加入了过量的烧碱,所以无法肯定是否有错。
【答案】 C
12.将某合金(仅含铜、铁)全部投入50 mL b 的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物),下列说法正确的是( )
A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始?溶解?
B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有
C.若硝酸有剩余,溶液中可能含有
D.若金属全部溶解,且产生336 mL气体(标准状况下),则?b=0.3?
【解析】 加入硫酸后,溶液中存在和能与金属反应,A项正确;金属全部溶解时,溶液中有可能只含有和项不正确;若硝酸有剩余,Fe将全部被氧化为项不正确;当产生336 mL NO气体时,被还原的硝酸为0.015 mol,还有起酸性作用的硝酸,该部分硝酸的物质的量与金属失去电子的物质的量相等,为?0.015 ?3=0.045 mol,则.2。D项不正确。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)(2012山东潍坊三县联考)某氯化铁样品含有少量杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有? ?、? ?(填仪器名称),操作Ⅱ必须用到的仪器是? ?(填编号)。
A.50 mL烧杯 B.50 mL量筒
C.100 mL量筒 D.25 mL滴定管
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式? ?,加入氨水要过量的原因是 。
(3)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是 。
(4)若蒸发皿质量是 g,蒸发皿与加热后固体总质量是 g,则样品中铁元素的质量分数是? ? (列出原始计算式,不需化简);若称量准确,最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是? ?? ?(写出一种原因即可)。
【解析】 本实验的测定原理为:将氯化亚铁氧化成氯化铁,然后用氨水将三价铁沉淀为氢氧化铁,再灼烧得氧化铁,称量氧化铁的质量即可求得铁的质量分数。
【答案】 (1)250 mL容量瓶 胶头滴管 D
使全部转化为沉淀
(3)取最后一次洗出液少量于试管中,滴加几滴??溶液,若无沉淀生成,则证明已洗涤干净,反之,则未洗涤干净(合理的答案均可)
% 固体加热时未完全分解变为
14.(12分)(2012河南长葛市第三实验高中调研)铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料。
(1)常温下,可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是 。
(2)某实验小组利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。
①试管中反应的化学方程式是 。
②实验结束后,取出少量反应后的固体于试管中,加入过量盐酸,固体完全溶解,所得溶液中存在的阳离子是 (填序号)。
a.一定有、和
b.一定有、可能有
c.一定有、可能有
d.一定有、可能有
(3)另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中,加热,充分反应后收集气体。经测定气体中含有、和。
①气体中混有的原因是(用化学方程式表示) 。
②将672 mL(标准状况)收集到的气体通入足量溴水中,发生反应:
然后加入足量溶液,经洗涤、干燥得到固体4.66 g。由此推知收集到的气体中的体积分数是? ?。
【解析】 (2)固体完全溶解,如果加热时固体中有Fe剩余,则溶解后溶液中可能不存在。即使盐酸全部消耗,溶液中也会因、的水解而存在。
(3)由关系式: 可求得的物质的量,进一步可求得的体积分数。
【答案】 (1)浓硫酸具有强氧化性,与铁反应在铁表面生成一层致密的氧化膜(铁遇浓硫酸发生钝化)
(2)① ②b
(3)①浓) ↑↑ ②66.7%
15.(12分)某无色溶液中只可能含有、、、、、离子中的几种离子。
①该溶液的焰色反应呈现出紫色。
②取10 mL该溶液于试管中滴加溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03 mol白色沉淀,向滤液中加入溶液未见沉淀产生。
③另取10 mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热),最后沉淀完全溶解。并且随NaOH溶液的加入,沉淀和气体的变化关系如下图所示。
(1)该溶液中一定含有 (填离子符号)离子,一定不含有的离子
有 (填离子符号);
(2)①根据图中所示数据,计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为 。
②在配制实验所需100mL NaOH溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要? ?(填仪器名称)。
(3)根据图示信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为? ?。
【解析】 钾元素的焰色反应为紫色,故该溶液中含有;由图像看出,加入氢氧化钠溶液时,先生成沉淀,后沉淀完全消失,说明含有不含有且可知10 mL该溶液中其物质的量为0.01 mol,含 0.02 mol;根据步骤②可知原溶液中含有不含综上所述可知该溶液中一定含有、、、 ,一定不含有、。根据图中数据,生成的0.01 mol氢氧化铝溶于?10 mL?氢氧化钠溶液(50 mL 60 mL),则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.01 mol/0.01L=l。
根据上述分析:溶液含有、、、 ,且10 mL该溶液中、、 物质的量分别为:?0.02 mol?、0.01 mol、0.03 mol,根据溶液电中性原则可计算出的物质的量为:0.03 .01 ?0.02 mol?=0.01 mol,则其浓度为0.01 mol/0.01 L=?1 。
【答案】 、、、 、
(2)①1 ②100 mL容量瓶、胶头滴管
(3)1
16.(14分)(2011广东理综,32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:?
(NaCl熔点为801 ℃;在181 ℃升华)
(1)精炼前,需消除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质。相关的化学方程式为① 和② 。
(2)将连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为 。
(4)在铝电解池中,金属铝为 极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以和形式存在,铝电极的主要电极反应式为 。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 。
【解析】 (1)此类反应属于典型的铝热反应。
(2)粗铝中含有一定量的金属钠和氢气,在700 ℃时通入氯气,钠和氯气反应生成氯化钠,氢气与氯气反应生成氯化氢,部分铝与氯气反应生成。
(3)气态A中含有HCl 和。
(4)镀铝电解池中,镀层金属铝作阳极。书写电极反应式时注意铝在电解液中的存在形式为或。
【答案】 (1)① ②
(2)HCl 、 NaCl
、
(4)阳 或
(5)致密的氧化铝膜能够阻止氧气、水与钢材的接触,对钢材起到保护作用?
?第2讲 乙醇、乙酸及基本营养物质
1.”水过鸭背不留珠”指的是鸭子的羽毛不会被水浸湿,这与鸭子羽毛表面的某种有机物有关,该种有机物可能是( )
A.油脂 B.葡萄糖 C.蔗糖 D.甘油
【解析】 题给选项中油脂不溶于水,其他物质都溶于水。
【答案】 A
2.2011年5月5日,全国首例”酒驾入刑”由河南省舞钢市人民法院判决,以”危险驾驶罪”判处被告人侯XX拘役4个月,并处罚金2 000元。目前,交警对驾驶员是否酒后驾驶的一种测定原理是:橙色的酸性遇呼出的乙醇蒸气迅速生成蓝绿色的。下列关于乙醇的性质中,与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ?④乙?醇与水以任意比互溶 ⑤乙醇可燃烧
A.②⑤ B.②③ C.①③ D.①④
【解析】 乙醇沸点低,易挥发,人饮用后呼出的气体中含有乙醇,故易被检测;由题意知中Cr元素化合价由+6价变成+3价,可知在反应中作氧化剂,则乙醇被氧化。
【答案】 C
3.下列选用的相关仪器符合实验操作要求和现象的是 …
( )
【解析】浓溴水挥发出来的溴,能与橡胶塞反应,A选项错误;水和乙酸乙酯是互不相溶的,可用分液漏斗分离,B选项正确;苯与汽油可互溶,且密度都比水小,上层体积应该大于下层体积,C选项错误;实验室制取乙烯需要的温度为170 ℃,该温度计的量程不足,D选项错误。
【答案】 B
4.下列关于有机物的说法正确是( )
A.乙烯、氯乙烯都属于不饱和烃
B.油脂、蛋白质都能发生水解反应
C.乙酸、乙酸乙酯都不能与金属Na反应
D.苯不与任何酸反应
【解析】 氯乙烯属于卤代烃,卤代烃属于烃的衍生物,A项错误;乙酸含有羧基,可与金属钠发生置换反应,C项错误;在一定条件下,苯可与硝酸发生取代反应,生成硝基苯,D项错误。
【答案】 B
5.现有A、B、C、D四种有机物,已知:它们的相对分子质量都是104;A是芳香烃,B、C、D均为烃的含氧衍生物,四种物质分子内均没有甲基;A、B、C、D能发生如下反应生成化合物X、Y、Z(其中X是高分子化合物,反应方程式未注明?条件?):
请按要求填空:
(1)A的结构简式是 ,Z的结构简式是 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)B的同分异构体有多种,其中含有的同分异构体的结构简式分别为 。
【解析】 本题已知A、B、C、D的相对分子质量均为104,它们的结构特征很明显,宜采用残基法通过计算来确定有机物的结构。根据A是芳香烃,—的式量为77,剩余基团的式量为104-77=27,则只能是乙烯基,且能发生加聚反应生成X,可推断A为苯乙烯()。由②2BY(环状酯得:B分子中含有—COOH和—OH,两基团的式量和为62,该分子其余结构的式量为104-62=42,相当于加之它没有甲基,可推断B的结构简式为;由③C+DZ(环状酯得:C与D反应有两个酯基生成,说明它们一个是二元酸,一个是二元醇,即:HOOC——COOH和可得Z的结构为:
?
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.某化学反应过程如下图所示,下列判断中错误的是 ( )
A.生成物M的化学式为
B.乙醇发生了还原反应
C.铜是此反应的催化剂
D.反应中有红黑交替变化的现象
【解析】 分步反应为: 2CuO(铜丝变黑) 铜丝变为红色),总反应为: 乙醛 Cu做催化剂。乙醇发生氧化反应。
【答案】B
2.(2012安徽省城名校高三第四次联考)下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:通入适量加催化剂反应
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏
③除去苯中少量的苯酚:滴入适量溴水,过滤
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
⑤除去苯中少量的甲苯:加足量溶液,分液
A.①②③ B.②④⑤
C.③④⑤ D.②③④
【解析】①乙烯与的反应是可逆反应,无法除尽乙烯,?①是?错误的。②因乙酸能与饱和碳酸钠溶液反应而乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小。因此②是正确的。③生成的三溴苯酚会溶于苯,而不会沉淀,无法过滤除杂,③是错误的。④加入生石灰后,能反应掉杂质乙酸和新生成的水,再利用蒸馏可以得到纯净的乙醇,④正确。⑤甲苯能与溶液反应,生成可溶于水的苯甲酸。⑤?正确。?
【答案】 B
3.下列说法不正确的是( )
A.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
B.用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4己二烯和甲苯
C.在酸性条件下的水解产物是?和
D.蔗糖、麦芽糖的分子式都是二者都属于低?聚糖?
【解析】A中的都是取代反应,A正确;B项中浓溴水与苯酚溶液可生成白色沉淀,溴水与2,4己二烯发生加成反应,使溴水褪色,生成无色的有机层,溴水与甲苯可发生萃取,分层,有机层在上层为橙红色,B正确;C项酯的水解产物中应该在乙醇中,C错误;D正确。
【答案】 C
4.下列说法错误的是( )
A.等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧时所需氧气的质量相等?
B.乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应
C.可以用新制悬浊液检验尿液中的葡萄糖
D.饱和溶液和饱和溶液都能使蛋白质溶液产生沉淀,且原理相同
【解析】 乙醇的分子式是可写成因此等物质的量的乙烯和乙醇完全燃烧时所需氧气的质量相等,A正确。乙酸与NaOH发生酸碱中和反应,油脂在碱性条件下能水解,B正确。在加热条件下,新制悬浊液与葡萄糖反应产生红色沉淀,故可用新制悬浊液检验尿液中的葡萄糖,C正确。饱和溶液能使蛋白质的溶解度降低发生盐析,当溶液浓度变小,可以促进蛋白质溶解,是可逆过程;溶液是重金属盐,能使蛋白质变性,是不可逆过程,原理不一样,D错。
【答案】 D
5.(2011山东理综,11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( )
A.乙酸分子中含有羧基,可与溶液反应生成
B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解?
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
【解析】 ↑正确;油脂不属于高分子化合物,B错误;C选项均属于取代反应,正确;凡是含碳碳双键的有机物均可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,D正确。
【答案】 B
6.下列关于有机物的说法中正确的是( )
①棉花、蚕丝和人造丝的主要成分都是纤维素 ②淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能水解 ③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质都是有机化合物 ④除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和溶液振荡后,静置分液 ⑤塑料、橡胶和纤维都是合成高分子材料 ⑥石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
A.①⑤⑥ B.②④
C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
【解析】 ①蚕丝的主要成分是蛋白质;③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质也可能是无机物,如、等;⑤橡胶中的天然橡胶属于天然高分子材料;⑥石油的分馏属于物理变化。
【答案】 B
7.木糖醇是一种新型的甜味剂,近年来正悄悄地走进人们的生活。木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味适中、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者等优点。木糖醇是一种白色粉末状的固体,结构简式为:下列有关木糖醇的叙述正确的是( )
A.木糖醇与核糖互为同分异构体
B.木糖醇与葡萄糖一样是一种单糖
C.木糖醇可以与乙酸发生酯化反应
D.木糖醇与甘油互为同系物
【解析】 由木糖醇的结构简式可写出其分子式项错误;木糖醇是多羟基化合物,不属于糖类,可与有机酸发生酯化反应,B项错误,C项正确;互为同系物的物质所含官能团种类必须相同且个数也相同,还要属于同一类物质,D项错误。
【答案】 C
8.下列有关叙述中错误的是( )
A.纤维素分子是由葡萄糖单元构成的,可以表现出一些多元醇的性质
B.蔗糖和淀粉的水解产物不同
C.判断油脂皂化反应基本完成的现象是反应后静置,反应液不分层
D.煤中含有苯和甲苯,可用先干馏后分馏的方法得到
【解析】 纤维素分子中含有羟基,具有多元醇的一些性质,比如与硝酸、醋酸反应生成纤维素硝酸酯与醋酸纤维,A项正确;蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,而淀粉水解产物只有葡萄糖,B项正确;油脂不溶于水,而其水解产物高级脂肪酸盐和甘油都可溶于水,故油脂皂化完全后溶液不分层,C项正确;煤中不含苯和甲苯,但在干馏过程中发生化学反应可生成苯和甲苯,D项错误。
【答案】 D
9.某有机物的结构简式是: ,关于它的性质的描述正确的是( )
①能发生加成反应 ②能溶解于NaOH溶液中 ③能水解生成两种酸 ④不能因发生反应而使溴水褪色 ⑤能发生酯化反应 ⑥有酸性
A.①②③ B.②③⑤
C.仅⑥ D.全部正确
【解析】 苯环在一定条件下能发生加成反应;—COOH、能与NaOH溶液反应;该有机物水解产生、两种酸;该有机物中不存在碳碳双键等官能团,不能使溴水褪色;该有机物中含有—COOH,所以能发生酯化反应且有酸性。
【答案】 D
10.已知油脂水解时得到一种高级脂肪酸和甘油的称为单甘油酯,水解时生成两种或三种高级脂肪酸的称为混甘油酯,油脂是重要的营养物质。下图为某油脂的结构简式,下列有关该油脂的叙述不正确的是( )
?
A.该油脂是一种混甘油酯
B.工业上常利用氢化反应将其转变成硬化油
C.能在酸、碱或高温水蒸气存在时,与水发生水解反应
D.油脂、淀粉和蛋白质都是天然有机高分子化合物
【解析】 该油脂水解可得到两种高级脂肪酸和甘油,属于混甘油酯,A项正确;该油脂中含有不饱和键,氢化后可得到饱和度较大的硬化油,B项正确;油脂能在酸、碱或高温水蒸气存在时,与水发生水解反应,C项正确;油脂不属于高分子化合物,D项错误。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)(2011浙江杭州一检)油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应:
已知:A的分子式为。1 mol该天然油脂A经反应①可得到1 mol D、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,分子中原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式: 。
(2)该天然油脂属于(填”单甘油酯”或”混甘油酯”)? ?。
(3)写出反应①的反应类型: ;C的名称(或俗称)是 。
(4)近日,电视媒体关于”氢化油危害堪比杀虫剂”的报道引发轩然大波,反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是 。
a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油
b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病
c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂
d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应
(5)D和足量金属钠反应的化学方程式 。
【答案】
(2)混甘油酯
(3)取代(或水解) 硬脂酸
(4)d
↑
12.(12分)动物油脂由于不良因素水解产生游离脂肪酸,肉脂容易酸败,而酸败的肉脂中游离脂肪酸含量高,用酸价的概念可以表示肉脂中游离脂肪酸含量的多少。测定肉脂酸价的原理是将一定量的动物油脂溶于有机溶剂,然后用0.1 KOH溶液滴定,根据KOH溶液的体积(mL)计算肉脂的酸价。
(1)将一定量的动物油脂溶于有机溶剂的原因是 。
(2)已知:酸价 mg/g脂肪,以KOH计,V是消耗溶液的体积(mL),W是样品质量(g)。你认为数据5.6所表示的意义是 。
(3)对油脂进行采样时,应多切取很少接触空气的内层油膘。若主要切取表层油膘,则所测定的酸价通常会 (选填”偏高”或”偏低”),原因是 。
【解析】 (1)动物油脂易溶于有机溶剂,而难溶于水,可使游离脂肪酸与KOH溶液充分反应,而不与油脂反应。
(2)依题意,W g样品消耗0.1 KOH溶液V mL,则消耗KOH的质量m=0.1 V L/ .6V mg。故?5.6?表示消耗每毫升0.1 KOH溶液时,氢氧化钾的质量(mg)。
(3)油脂的表面层与空气接触,会有更多的油脂酸败,故测定结果会偏高。
【答案】 (1)动物油脂易溶于有机溶剂,而难溶于水,可使游离脂肪酸与KOH溶液充分反应,而不与油脂反应
(2)消耗每毫升0.1 KOH溶液时,氢氧化钾的质量(mg)
(3)偏高 油脂的表面层与空气接触,会有更多的油脂酸败,故测定结果会偏高
13.(12分)有机物具有香味,可用作香皂、洗发香波的芳香剂。
已知:
①B属于芳香族化合物,分子式为。
②D、E具有相同的官能团。E分子烃基上只有一种氢原子。
回答下列问题:
(1)B可以发生的反应有? ?(填数字序号)。
①取代反应 ②加聚反应 ③氧化反应
(2)D分子所含的官能团的名称是? ?。
(3)D的同分异构体有多种,写出符合下列条件的所有物质的结构简式:a.属于芳香族化合物且苯环上的一氯代物有两种;b.含基团? ?。
(4)B和E反应生成A的化学方程式为? ?? ?? ?。
【解析】 B、E在浓硫酸与加热的条件下发生酯化反应生成A,由A、B的分子式可推得E的分子式为是一种羧酸,羧基上有一个氢原子,剩余9个氢原子,因为E分子烃基中只有一种氢原子,故E中含有3个甲基,所以E的结构简式为;由B能发生连续氧化可知B的结构简式为,则C、D的结构简式分别为和。
【答案】 (1)①③
(2)羧基
14.(14分)下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,则E的分子式为 ;
(2)C分子中的官能团名称是 ? ?;化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a.加成反应
b.取代反应
c.消去反应
d.酯化反应
e.水解反应
f.置换反应
(3)反应②的化学方程式是? ? 。
(4)A的结构简式是 ? ?。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构
Ⅱ.属于非芳香酸酯
Ⅲ.苯环上有直接连接的羟基
写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
【解析】 由图示可知,反应①为酯的碱性水解,反应②为酯化反应,故其生成物E为酯。首先求出E的分子式:N(C).8%/12=5,N.8%/1=10,N。则E的分子式为 。由C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物,则D为为。则进一步可推出A的结构简式为。
【答案】 (1)
(2)羧基 e
?
??第2讲 化学平衡状态 化学平衡常数
随堂演练巩固
1.如果一个可逆反应的平衡常数K值很大，下列说法正确的是（ ）
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小
D.该反应使用催化剂意义不大
【解析】 可逆反应的平衡常数K值很大,说明反应可以进行的程度大,即反应限度大,反应较彻底,但与反应速率大小无关。
【答案】 C
2.(2012福建三明二中阶段测试)X、Y、Z三种气体,取X和Y按2∶1的物质的量之比混合,放入固定体积的密闭容器中发生反应:X+2Y2Z,达到平衡后,X的转化率不可能为( )
A.10% B.15%
C.20% D.25%
【解析】 本题考查可逆反应的特点——反应不能进行彻底。假设Y全部参加反应,则参加反应的X为25%,D项符合题意。
【答案】 D
3.(2012安徽师大附中高三摸底考试)在一固定体积的密闭容器中,进行下列化学反应:其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
则下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.可测量容器总压变化来判定化学反应是否达到平衡
C.若在某平衡状态时,cc )=c?c?,此时的温度为830 ℃
D.若平衡时两种反应物的转化率相等,则起始投入时n∶n∶1
【解析】 温度越高,化学平衡常数K越大,说明升高温度,平衡正向移动,即正反应为吸热反应;该反应的气体的化学计量数不变,不能通过测量容器总压强变化来判定化学反应是否达到平衡;若在某平衡状态时,cc )=c×c此时可求得K=1,体系的温度为?830 ℃;?若平衡时两种反应物的转化率相等,设它们的起始量分别为x、y,用三段式法可求得起始时投入的反应物n∶n∶1。
【答案】 B
4.合成氨的反应在某温度下各物质的平衡浓度是c c c 求:
(1)该反应的平衡常数;
、的初始浓度。
【解析】 (1)平衡常数K?7.
(2)
c/ (2+3) (9+6)
c/ 2 6 4
c/ 3 9 4
c c
【答案】 (1)7. (2)c ?c
5.(2011海南化学,15)氯气在298 K、100 kPa时,在1 L水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 ;
(2)估算该反应的平衡常数 (列式计算);
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向 移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将 (填”增大”“减小”或”不变”),平衡将向 移动。
【解析】 (1)氯气与水反应的离子方程式为: 。
(2)由与水反应的离子方程式可得:
+ HClO + +
开始0.09 0 0
反应0.03 0.03 0.03 0.03
平衡0.06 0.03 0.03 0.3
K.
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中的氢离子与氢氧根离子反应,氢离子浓度减小,使平衡向正反应方向移动。
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将增大,平衡将向正反应方向移动。
【答案】
(2)K.
(3)正反应方向
(4)增大 正反应方向
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012福建三明二中阶段测试)K为化学平衡常数,下列说法中正确的是( )
A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度
B.K值越大,反应的转化率越小
C.对同类型的反应,K值越大,反应的转化率越大
D.温度越高,K值越大
【解析】 化学平衡常数对应一个书写具体的化学反应,包括化学计量数,一般来说,化学平衡常数越大,反应进行的程度越大,反应的转化率越大,故A、B项错误,C项正确;反应进行的程度越大,化学平衡常数也越大,对于吸热反应来说,升温化学平衡常数增大,而对于放热反应来说,升温化学平衡常数则减小,D项错误。
【答案】 C
2.下列说法错误的是( )
A.只有可逆反应才存在化学平衡状态
B.化学平衡常数不一定有单位
C.反应物的转化率为50%,意味着化学平衡常数等于1
D.对于同一反应,化学平衡常数越大,转化率就越大
【解析】 只有可逆反应才存在化学反应的限度,才存在化学平衡以及化学平衡常数,A项正确;化学平衡常数是依据具体的化学方程式表示出来的,是否有单位要看具体的式子,可能有也可能没有,如HI(g)分解成I(g)和的化学平衡常数就无单位,B项正确;反应物转化率的大小与起始加入的反应物或生成物的物质的量有关,C项错误。
【答案】 C
3.(2011山东理综28,节选改编)一定条件下,将与以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.和NO的体积比保持不变
D.每消耗1 mol 的同时生成1 mol
【解析】 该反应为气体体积不变的反应,在恒容容器中反应,压强为恒量,压强保持不变不能作为判断反应是否平衡的标志;混合气中只有二氧化氮为有色气体,故混合气的颜色为变量,颜色保持不变,说明反应已达平衡;三氧化硫和一氧化氮同为生成物,无论反应是否已达平衡,其体积比为恒量1∶1;D项均表示逆反应速率,指的是同一个反应方向。?
【答案】 B
4.E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:xM(g) 反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.该反应的化学方程式是2HF
B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3
C.t时刻,保持温度不变,再充入1 mol M,重新达到平衡时
D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低
【解析】 由图像知反应物和生成物的化学计量数之比为?3∶1,?故其化学方程式为3HF错;平衡时混合气体中含2 mol HF、1 mol M=(2 20 ? /3 mol=33.3 选项B中漏写单位而错;选项C相当于对体系实施加压,增大压强有利于反应正向进行,故比值增大,C正确,由于HF分子间存在氢键易形成缔合分子,故其沸点比HCl高,D错。
【答案】 C
5.(2012福建三明二中阶段测试)高温及一定催化剂作用下,某反应达平衡,平衡常数K。恒容时,温度升高 浓度减小。下列说法正确的是( )
A.将容器体积变为原来的2倍,CO的平衡浓度变为原来的2倍
B.恒温恒容下,增大压强浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应化学方程式为 H>0
【解析】 根据平衡常数表达式可写出其反应方程式为升温时 浓度减小,说明该反应为吸热反应,D项正确;升温时,正逆反应速率均增大,C项错误;该反应为气体体积不变的反应,压强对平衡无影响,A、B项错误。
【答案】 D
6.(2012安徽省城名校高三联考)在容积为2 L的容器内,发生反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),起始时充入3 mol A和2.5 mol B混合气体,经过5 min生成0.5 mol D,下列说法正确的是( )
A.B的平均消耗速率为0.3
B.C的平衡浓度为2
C.若单位时间内生成的B和D的物质的量之比为3∶1,则体系处于平衡状态
D.平衡后,增大压强,平衡将向正方向移动
【解析】 由题意知反应5 min生成0.5 mol D,则生成1 mol C,反应1.5 mol B,B的平均消耗速率为0.15 错;C的平衡浓度为0.5 错;生成B的方向是逆反应方向,生成D的方向是正反应方向。且二者的比例关系也是正确的,所以C正确;由于该反应前后气体的物质的量不变,所以增大压强,平衡不移动。
【答案】 C
7.(2012江西六校第一次联考)已知 H=-92.3 在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中通入1 mol 和3 mol 达到平衡状态Ⅰ;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9 mol 、2.7 mol 和0.2 mol 达到平衡状态Ⅱ,则下列说法正确的是( )
A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KK
B.两个平衡状态下的百分含量相同
C.的转化率:平衡Ⅰ<平衡Ⅱ
D.反应放出的热量:QQ.3 kJ
【解析】 达平衡后,两个容器中的平衡为等效平衡,B项正确;因为投料不同,反应方向不同,故C、D项错误;平衡常数只与温度有关,两个容器中的反应温度相同,平衡常数相同,A项错误。
【答案】 B
8.某温度下,向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol 当反应器中的压强不再变化时测得的转化率为20%,则该温度下反应的平衡常数为( )
A.3. B.1.
C.8. D.4.
【解析】 平衡时的浓度为.04 、的平衡浓度分别为0.01 、0.005 则反应的平衡常数为故该温度下反应的平衡常数K为3.。?
【答案】 A
9.一定温度下,向密闭容器中充入1.0 mol 和3.0 mol 反应达平衡时测得的物质的量为0.6 mol,若在相同温度下该容器中开始时充入的物质的量为2.0 为6.0 mol,则平衡时的物质的量为( )
A.若为定容容器,n.2 mol
B.若为定容容器,n.2 mol
C.若为定压容器,n.2 mol
D.若为定压容器,n.2 mol
【解析】 恒温、恒容下可设计成如下解题流程:
恒温、恒压下可设计成如下解题流程:
【答案】 D
10.(2012浙江嘉兴一中高三摸底)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下表(已知?? H=-92.4
下列说法不正确的是( )
A.2
B.a+b=92.4
C.2
D.
【解析】 甲乙两容器中只是反应方向不同,最终达到的平衡为等效平衡,a+b=92.4,故B项正确;达平衡时丙容器中压强相对于甲乙容器来说要大,故平衡是向正反应方向移动,反应的限度要大,故A、D项正确,C项错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(10分)为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:
(Ⅰ)取5 mL 0.1 的KI溶液,滴加0.1 的溶液5 6滴
(Ⅱ)继续加入2 mL 振荡
(Ⅲ)取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液
(1)探究活动(Ⅰ)和(Ⅱ)的实验现象分别为? ?、? ? 。
(2)在探究活动(Ⅲ)中,活动设计者的意图是通过生成血红色的验证有残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中,却未见溶液呈血红色,对此同学们提出了下列两种猜想。
猜想一:已全部转化为
猜想二:生成浓度极小,其颜色肉眼无法观察?
为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水在乙醚中的溶解度比在水中大
信息二:可与反应生成蓝色沉淀,用溶液检验的灵敏度比用KSCN?更高?
结合新信息,请你设计以下实验验证猜想
请将相关的实验操作、现象和结论填入下表
②写出操作”步骤一”中发生反应的离子方程式为 。
【解析】 (2)根据题中所提供的资料结合表中已有的现象及结论可知其原理为用乙醚萃取上层清液中极微量的达到浓缩目的后与KSCN溶液发生显色反应。
【答案】 (1)(Ⅰ)液体呈棕黄色
(Ⅱ)溶液分层,下层是四氯化碳层呈紫色
(2)①
②
12.(12分)(2012浙江嘉兴一中高三摸底)一定温度下,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入20 mol 和5 mol 发生反应:
;已知体系中n随时间变化如下表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= ,已知: ，该反应是 反应(填”放热”或”吸热”);
(2)反应达到平衡后的转化率为 ,若要增大的转化率,可采取的措施有 。
A.降低温度
B.充入氦气,使体系压强增大
C.再充入
D.再充入4 mol 和1 mol
(3)下图中表示的浓度的变化曲线是 ,用表示从0--500 s内该反应的平均速率v= 。
【解析】 反应到1 000 s时达到平衡。
(3)v?v?.001 51
【答案】 放热
(2)49.6% AD
(3)c 0.001 51
13.(13分)(2012云南玉溪一中月考)在恒温恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol 和1 mol 的混合气体,反应达到平衡时有a mol 生成的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol 和y mol 反应达到平衡时有3a mol 生成的转化率仍为b%,则x= ,y= ?。
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol 、y mol 和z mol 若达到平衡时的转化率仍为b%,则x、y的关系为? ?,z的取值范围为? ?。
(3)在恒温〔与(1)温度相同〕和使用催化剂的条件下,在容积不变的密闭容器中,充入1 L含3 mol 和1 mol 的混合气体,反应达平衡时的转化率为c%,则b、c的大小关系是? ?,理由是? ?? ?。
【解析】 恒压等效平衡只要充料比例与起始充料比例一致(或等效于起始比例)即可,也就是存在”反应规模”大小的问题。
【答案】 (1)9 3
(2)x=3y z
(3)b大于c 在恒温恒容条件下,反应 从起始到平衡状态时,反应的气体总物质的量减小,则压强减小,不利于的生成,所以b>c
14.(15分)CO和的混合气体简称合成气(Syngas),合成气在化学工业中有着重要作用。
以天然气为原料的生产方法如下:
有关热化学方程式如下:
H=?+216 ①
H=?-36 ②
试回答下列问题:
在一密闭容器中进行反应①,测得的物质的量浓度随反应时间的变化如下图所示。反应进行的前?5 min内,?v ;10 min时,改变的外界条件可能是 。
(2)在一次转化中,有关说法正确的是 。
A.一次转化需要消耗大量的热能
B.一次转化中,当vv说明反应已达平衡
C.增大体系的压强,可提高一次转化中的转化率
D.提高水碳比[n/n有利于提高甲烷的转化率
(3)若不考虑热量损失,也不考虑副反应,且假定转化率均为100%,为维持一次转化中的能量由二次转化提供,则发生反应②与反应①时,消耗甲烷的物质的量之比至少为 。
(4)如图1所示,在甲、乙两容器中分别都充入100 mol 和300 mol 使甲、乙两容器初始容积均为100 L。在相同温度下只发生反应①,并维持反应过程中温度不变。若甲容器中甲烷的转化率如图2所示,此时平衡常数为 。并在图2中画出乙容器中的转化率随时间变化的图像。
【解析】 (1)根据图像先计算的平均反应速率?v?.1 可知的生成速率为0.3 。10 min时,改变的条件不可能是增大容器体积,否则改变条件的瞬间浓度应减小。改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。(2)根据题给信息,一次转化过程中该反应是吸热反应,A正确。选项B中等式在任何时刻都成立,B错。一次转化过程中,增大压强,化学平衡逆向移动的转化率降低,C错。增加廉价原料水蒸气的量,可提高另一原料甲烷的利用率,D正确。(3)根据题意得如下关系式36n?216n?解得∶=6∶1。
(4)达平衡时,n mol,n?250 mol,?n(CO)=50 mol,n mol,K.35。作图时应考虑两点,一是速率,二是的平衡转化率,随着反应的进行,容器甲中的压强大于容器乙中的压强,压强大,反应速率快,先达到平衡,但压强大,甲烷的转化率会降低。
【答案】 (1)0.3 升高温度(或充入水蒸气)
(2)AD
(3)6∶1
(4)1.35
?
?第3讲 化学键 分子结构与性质
随堂演练巩固
1.(2012浙江苍南中学期中)下列化学用语使用正确的是 ( )
A.F-的离子结构示意图:
B.水分子的球棍模型:
C.HCN分子的结构式:H—C≡N
D.二氧化碳的电子式∶
【解析】 F-的核外应为8电子稳定结构，A项错误；水分子为折线形，B项错误；二氧化碳分子中碳、氧原子间形成的是两个共用电子对，D项错误。
【答案】 C
2.下列关于键和键的理解不正确的是( )
A.键能单独形成,而键一定不能单独形成
B.键可以绕键轴旋转键一定不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个键,一个键,三键中一定有一个键,两个键
D.气体单质中一定存在键,可能存在键
【解析】 p电子云重叠时,首先头碰头最大重叠形成键, 电子云垂直于Px所在平面,只能”肩并肩”地重叠形成键,双键中有一个键,一个键,三键中有一个键,两个键键不能单独形成,A、B正确。键特征是轴对称键呈镜面对称,不能绕键轴旋转,C正确。稀有气体为单原子分子,不存在化学键,D不正确。
【答案】 D
3.(2012黑龙江哈九中月考)下列物质的性质与氢键无关的是( )
A.冰的密度比水的密度小
B.氨气极易溶于水
C.的沸点比高
D.溶解度:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
【解析】 氨气极易溶于水是因为氨气分子与水分子之间可形成氢键;邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,分子间氢键对分子晶体的溶解度影响较大;的沸点比高是因为二者组成和结构相似,相对分子质量大的分子间作用力大,熔沸点高,与氢键无关。
【答案】 C
4.(2011安徽理综,7)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的如下图所示)。已知该分子中?N—N—N?键角都是108.1°，下列有关??的说法正确的是( )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中四个氮原子共平面
C.该物质既有氧化性又有还原性
D.15.2 g该物质含有6.个原子
【解析】 不同非金属元素的原子N、O原子间形成的共价键是极性键,A不正确;由N—N—N键角都是108.1°可知,分子中的四个氮原子一定不共面,B不正确;该化合物的分子式为元素的平均化合价为+3,处于N元素的中间价态,在化学反应中既可升高,又可降低,所以该物质既有氧化性又有还原性,C正确;的摩尔质量为152 故15.2 g该物质含有6.个原子,D不正确。
【答案】 C
5.过氧化氢(H2O2)又叫双氧水，其水溶液可用于制备工业上的漂白粉、特殊环境里燃料燃烧的助燃剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化钠(Na2O2)可用于制备工业上的漂白剂、实验室里的制氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。过氧原子团“O2”由2个氧原子共用1对电子形成。
(1)分别写出H2O2、Na2O2的电子式:_________________________________。
(2)①H2O、H2O2中化学键的不同点是_________________________________；
②Na2O、Na2O2中化学键的不同点是_________________________________；
③H2O2的化合物类型是(填“共价化合物”或“离子化合物”)__________________________ 。 (3)分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂的化学方程式:
H2O2:_________________________________；
Na2O2:_________________________________。
(4)H2O2与Na2O2相比，化学键更稳定的是(写物质名称)________________________________，主要依据是_________________________________。
【解析】 H2O2与Na2O2中都含有过氧原子团“O2”。题中告知过氧原子团“O2”由2个O原子共用1对电子构成，又知H的化合价为＋1，则H与O之间共用1对电子，这样就可以写出H2O2的电子式。比较H2O2与Na2O2，Na的化合价也是＋1，但Na与O之间的化学键是离子键而不是共价键，则Na2O2是由“O2-2”与Na+?构成的。
【答案】 (1)
(2)①H2O中没有非极性键，H2O2中有非极性键?
②Na2O中没有共价键，Na2O2的中有共价键(或非极性键)?
③共价化合物?
(3)2H2O22H2O＋O2↑?
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3?＋O2↑?
(4)过氧化氢 Na2O2在常温下跟水快速反应生成O2，H2O2的水溶液在催化剂作用下才能较快地反应生?成O2?
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分：100分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题意）
1.最近，美国科学家研究发现，无线电频率可以降低盐水中所含原子之间的结合力，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。将有望解决人类未来的能源危机。上述中“结合力”是( )
A.分子间作用力
B.离子键
C.氢键
D.极性共价键
【解析】 依题意能释放氢原子，即将水中化合态的氢转化成游离态的氢，破坏了水分子中极性共价键O—H键。
【答案】 D
2.如果取一块冰放在容器里,不断地升高温度,可以实现”冰水水蒸气氢气和氧气”的变化,在各步变化时破坏的粒子间的相互作用依次是( )
A.氢键、极性键、非极性键
B.氢键、氢键、极性键
C.氢键、氢键、非极性键
D.氢键、非极性键、极性键
【解析】 冰水水蒸气之间的转化是物理变化,克服的主要作用力是分子之间的氢键;水蒸气氢气和氧气的转化是化学变化,克服的主要作用力是分子中的?H—O极性键。
【答案】 B
3.(2012甘肃天水一中阶段测试)下列叙述中正确的是 ( )
A. 干冰升华时化学键发生断裂
B.常温下，干燥的Cl2和铁不反应，故可以用钢瓶储存干燥的Cl2?
C.熔点:SiO2＞MgO＞HI＞HF
D.Br2蒸气被木炭吸附时共价键被破坏
【解析】 干冰升华时，分子间作用力受到破坏，没有化学键的断裂，A项错误；C项忽视了HF分子间存在氢键，其熔沸点高于HI的熔沸点，错误；Br2蒸气被木炭吸附属于物理变化，没有共价键的断裂，D项错误。
【答案】 B
4.下列指定微粒的个数比为2∶1的是( )
A.Be2+?离子中的质子和电子
B.?原子中的中子和质子
C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
【解析】原子中的中子数和质子数比是1∶1；NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子分别为Na?＋和HCO-3，其数目之比为1∶1；BaO2固体中的阴离子和阳离子分别为Ba2+?和O2-2，其数目之比为1∶1。
【答案】 A
5.(2012湖北部分重点中学一联)下列对化学键的认识正确的是( )
A.化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，物理变化中一定不存在化学键的断裂和形成
B.化学键可以使原子相结合，也可以使离子相结合
C.断裂化学键要放出能量，形成化学键要吸收能量
D.离子键、共价键、金属键、氢键均属于化学键
【解析】 化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，物理变化中也可能存在化学键的断裂，如氯化钠溶于水时，离子键断裂，A项错误；断裂化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，C项错误；氢键不属于化学键，属于分子间作用力的范畴，D项错误。
【答案】 B
6.(2012黑龙江哈九中高三月考)二茂铁分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.二茂铁中与环戊二烯离子之间为离子键
B.1 mol环戊二烯()中含有键的数目为5N
C.的价电子排布式为
D.分子中存在键
【解析】题目中明确说明是二茂铁分子,因此二茂铁中与环戊二烯离子之间不是离子键;?1 mol?环戊二烯()中含有键的数目为10N分子中还含有5个碳氢键);的价电子排布式为。
【答案】 D
7.(2012山西大同高三学情调研)观察下列模型，其中只有C、H、O三种原子，下列说法正确的是 ( )
A.模型1对应的物质含有双键
B.模型2对应的物质具有漂白性
C.模型1对应的物质可与模型3对应的物质发生酯化?反应?
D.模型3、模型4对应的物质均具有酸性，且酸4强于3
【解析】 模型1对应的物质为甲醇，不含双键，A项错误；模型2对应的物质为甲醛，不具有漂白性，B项错误；模型3对应的物质为甲酸，可以与甲醇发生酯化反应，C项正确；模型4对应的物质为碳酸，D项错误。
【答案】 C
8.下列过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑＋HCl↑
B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C.2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
【解析】 A项中没有非极性共价键的断裂与形成；B项中没有离子键的断裂，也没有非极性共价键的断裂与形成；C项中没有非极性共价键的形成；只有D项中反应前有Na+与O2-2间的离子键、O—O非极性键、H—O极性键的断裂，反应后有NaOH中的离子键、O2中O—O非极性键、及?H—O?极性键的形成，符合题意。
【答案】 D
9.(2012安徽省城名校高三联考)下列有关说法正确的是… ( )
A.电子层结构相同的微粒其化学性质一定相同
B.元素的原子失去电子数越多该元素还原性就越强
C.同种元素形成的双原子分子中一定含有非极性共价键
D.单质中一定含有化学键
【解析】Na+、F-、Ne三种微粒的电子层结构完全相同,但其化学性质不同,A错;判断还原性的强弱,不是比较其失去电子的多少,而是比较失去电子的能力,故B错;同种原子之间共用的电子对不会偏向任何一方,一定是非极性共价键,C对;稀有气体中不含有化学键,D错。
【答案】 C
10.(2012湖南衡阳八中高三月考)据报道,科研人员应用电子计算机模拟出类似的物质。试推测该物质不可能具有的性质是( )
A.不易溶于水
B.稳定性
C.相同物质的量时分解时吸收的热量大于
D.熔点:
【解析】 和都是分子晶体,这两种物质结构性质相似,从相似相溶角度分析A正确;之间是N—N单键,而中是键键键能大,稳定性好,B正确;分子中的总键能远大于中的氮氮三键键能,C正确;由于相对分子质量远远大于所以分子间作用力大,其熔点大于错误。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题，共50分) 〗
11.(10分)(1)现在常用元素周期表中原子核内无中子的元素放在元素周期表的 族，若根据最高正化合价和负化合价的绝对值相等可放在 族，根据形成稳定结构所需要获得的电子数该元素还可放在元素周期表的 族。它和氧元素可形成的化合物为_________________________________ 。
(2)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”。
使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是_________________________________ (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子(H2O+),由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与H2S的水溶液反应的离子方程式________________________；该反应破坏的化学键是_________________________________ 。
【答案】 (1)ⅠA ⅣA ⅦA H2O和H2O2?
(2)极性?
(3)2H2O?＋＋H2S===S↓＋2H2O＋2H?＋ 共价键
12.(12分)(2012安徽合肥一模)X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是 。
(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在 。
(3)①C在一定条件下反应生成A的化学方程式是 。
②X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W,C在适当条件下被W吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH<7,其原因是(写出离子方程式) 。
【解析】由信息知道,X、Y、Z分别为O、N、H,A、B、C则分别为NO、、。
【答案】(1)第二周期ⅥA族
(2)氢键
(3)①
②
13. (14分) (2011河南南阳二中三模) X、Y、Z为三种短周期元素，它们在周期表中的位置关系如图所示: 。据此回答下列问题:
(1)X元素的名称为_________________________________ ，它形成的单质为_________________________________ (用分子式表示)；若该元素的某种原子核内中子数与质子数相等，则该原子的摩尔质量是_________________________________ ；结合“嫦娥二号”卫星发回的图片预测，月球的土壤中吸附着数百万吨的32He，上述原子与32He的关系是_________________________________ 。
(2)Y元素形成单质的电子式是_________________________________ ，Y单质的氧化性_________________________________ (填“强于”或“弱于”)O2的氧化性，请用相应的化学方程式说明:_________________________________ 。
(3)元素Z在自然界中的存在形态为_________________________________ (填序号)。
①只有化合态 ②只有游离态 ③既有游离态又有化合态
含Z元素的某些化合物燃烧会造成严重的大气污染，其主要原因是________________________。
(4)Y元素、Z元素与H2化合时的能量变化是_________________________________ (填“都放热”、“都吸热”、“前者放热，后者吸热”或“前者吸热，后者放热”)，能量变化的大小关系为:前者_________________________________ (填“<”、“>”或“=”)后者。
【解析】 由题给图示的位置关系可以判断出:X、Y、Z分别为He、F、S。He只能形成单原子分子，质子数相同、中子数不同的两种原子互为同位素；火山口附近存在单质S，S元素燃烧后生成污染性气体SO2；元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，放出的能量也就越多。
【答案】 (1)氦 He 4 g· mol-1 同位素?
(2) 强于 2F2+2H2O===4HF+O2↑?
(3)③ 某些含硫的化合物燃烧后生成SO2，遇雨水形成酸雨，危害环境?
(4)都放热 >
14.(14分)(2012安徽舒城一中高三月考)下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 A B C D E F G H I J
原子半径 m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
最高价态 +6 +1 - +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4
最低价态 -2 - -2 - -4 -3 -1 - -3 -4
试回答下列问题:
(1)已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是: 。(写元素符号)。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式
是? ?。
(2)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成 个键, 个键。
(3)短周期某主族元素K的电离能情况如图A所示。则K元素位于周期表的第 族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。
(4)不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线:折线a和折线b,你认为正确的是 ,理由是 。
【解析】根据元素化合价和原子半径周期性变化规律,可知道A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别为S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si。
(1)一般元素金属性越强,第一电离能越小,以上10种元素中第一电离能最小的是K。比元素K原子序数大10的元素是29号元素铜,书写其基态原子的核外电子排布式时要注意洪特规则的特例:对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满、、、、半满、、、、全空、、、时比较稳定,整个体系的能量最低,所以铜的电子排布式为:。
(2)元素C、O、H形成的相对分子质量为60的一元羧酸分子是其中的碳氧双键中含有1个键,1个键,所以一个分子中共有7个键,1个键。
(3)由图像知元素K的第一、第二、第三电离能情况变化正常,到第四电离能时出现了突变,说明其核外最外层电子为3个,位于周期表的第ⅢA族。图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线a、b表示的氢化物的沸点由于存在氢键出现了反常,折线c则是第ⅣA族元素氢化物的沸点的变化规律。
【答案】(1)K 或
(2)7 1
(3)ⅢA ⅣA
(4)b A点所示的氢化物是水,其沸点在氧族元素的氢化物中最高,这是由于在水分子间存在着氢键,其强度远大于分子间作用力第1讲 重要的烃——甲烷、乙烯、苯
1.下列化学用语,应用正确的是( )
A.硝基苯的结构简式是:??
B.乙炔的电子式是:H∶C∶∶∶C∶H
C.乙醚分子的球棍模型是:
D.甲酸中存在—CHO和—COOH两种官能团
【解析】硝基苯的结构简式是:??;乙炔的电子式是:H∶C??C∶H;乙醚分子的球棍模型是:。
【答案】 D
2.下列现象因为发生加成反应而发生的是( )
A.乙烯使酸性溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
【解析】 乙烯使酸性溶液褪色,是乙烯发生了氧化反应,A错;将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,是苯对溴单质的萃取,是物理变化,B错;甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失,是甲烷发生了取代反应,D错。
【答案】 C
3.(2011宁夏银川模拟) (?3-甲基戊烷)的一氯代物有(不考虑立体异构)( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】 B
4.下列实验操作中正确的是( )
A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合加热
B.实验室制硝基苯:先加入浓硫酸,再加苯,最后滴入浓硝酸
C.鉴别己烯和苯:向己烯和苯中分别滴入酸性溶液,振荡,观察是否褪色
D.提取溶解在水中的少量碘:加入乙醇振荡、静置、分层后,将有机层再进行分离
【解析】 A中,不是溴水而应是液溴;B中应把苯加到冷却的混酸中,防止苯的挥发;D中乙醇与水能以任意比互溶,不能用作萃取剂。
【答案】 C
5.汽油不仅是重要的燃料,而且是重要的化工原料,它既可以通过裂解得到气态化工原料如乙烯等,还可以在催化剂催化作用下改变分子结构,由链烃变成芳香烃,如己烷变成苯,这个变化叫异构化。请根据以汽油为原料的下列衍变关系,写出相应的化学方程式,并注明反应类型。
(1) , 。
(2) , 。
(3) , 。
【解析】 (1)乙烯与氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷。
(2)丙烯在有催化剂存在的条件下发生加聚反应生成?。
(3)在加热和有浓硫酸存在的条件下苯与浓硝酸发生硝化反应(取代反应),生成硝基苯和水。
【答案】 加成反应?
(2) ? 加聚反应
(3) 取代反应
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是( )
A.甲能使酸性溶液褪色
B.乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C.丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键
D.丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
【解析】 甲是甲烷,不能被酸性溶液氧化,A错;乙是乙烯,与溴水发生加成反应,B错;丙是苯,苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键,C正确;丁是乙醇,在浓硫酸作用下与乙酸发生取代反应(酯化反应),D错。
【答案】 C
2.下列反应所得到的有机产物不是纯净物的是( )
A.新戊烷与氯气在光照条件下的取代反应
B.乙烯与水在一定条件下的加成反应
C.在空气中加热(以铜作为催化剂)的氧化反应
D.苯与足量的氢气在一定条件下的加成反应
【解析】 烷烃与氯气的取代反应中,可以取代一个氢原子,也可以取代2个、3个……,所得产物有一氯代烷、二氯代烷……,产物为混合物。
【答案】 A
3.1体积某气态烃和2体积氯化氢发生加成反应后,最多还能和6体积氯气发生取代反应。由此可以断定原气态烃是(气体体积均在相同条件下测定)( )
A.乙炔 B.丙炔
C.丁炔 D.1,3-丁二烯
【解析】 依题意可知该气态烃的一个分子中含有一个碳碳三键或两个碳碳双键,且含有4个氢原子,只有B项符合。
【答案】 B
4.已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,某种烃的结构简式如下图所示,下列说法中正确的是( )
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
【解析】 要判断A、B、C三个选项正确与否,必须弄清题给分子的空间结构。题目所给分子看起来比较复杂,若能从苯的空间结构特征入手分析就容易做出正确选择。将题给分子表示为,就容易将”一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到该题给分子中。以分子中的左边的苯环为中心分析,这个苯环上的6个碳原子、直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子、另一个苯环中在虚线上的3个碳原子,共有11个碳原子必定在同一平面。
【答案】 C
5.(2012安徽省城名校高三联考)某烃的一种同分异构体在核磁共振氢谱中出现一组峰,该烃的分子式可以是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】10个碳原子以内的烷烃在核磁共振氢谱中出现一组峰的有、、、四种,因此,只有C选项符合。
【答案】 C
6.含有一个叁键的炔烃,加氢后产物的键线式为。这种炔烃有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【解析】 叁键加氢后,相邻碳上至少有两个氢,故该炔烃中三键的位置只能在如图中的①处或②处。
【答案】 A
7.(2011山东威海模拟)下列叙述不正确的是( )
A.除去甲烷中混有的乙烯可以将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
B.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量相同
C.同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一
D.乙醇和乙酸生成酯及酯的水解反应都属于取代反应
【解析】 乙烯通过酸性高锰酸钾溶液时被氧化成又引入新杂质,故A项错误;加聚产物的分子组成与其单体一致,B项正确。
【答案】 A
8.(2012山西大同高三学情调研)的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列叙述相符的是( )
A.4个甲基,能生成4种一氯代物
B.3个甲基,能生成4种一氯代物
C.3个甲基,能生成3种一氯代物
D.2个甲基,能生成4种一氯代物
【解析】 的各种同分异构体的碳链结构分别为:
(1)C—C—C—C—C—C
(2)?C?CCCCC
(3)CCCCCC
(4)CCCCCC
(5)CCCCCC
(1)有两个甲基,一氯代物3种;(2)有3个甲基,一氯代物有5种;(3)有3个甲基,一氯代物有4种;(4)有4个甲基,一氯代物有2种;(5)有4个甲基,一氯代物有3种,因此B项正确。
【答案】 B
9.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】 乙烯和苯都是平面型分子,所有原子都在同一平面内,A、B两种物质中分别可以看作乙烯分子中的一个氢原子分别被—CN、取代,而碳碳单键是可以转动的,所以所有原子仍有可能在同一平面内。而D中物质可以认为是分子中的氢原子被—取代,故所有原子不可能处于同一平面内。
【答案】 D
10.有机物A的分子式为 ,它不能因反应而使溴水褪色,但能使酸性溶液褪色,经测定数据表明,分子中除含苯环外不再含有其他环状结构,且苯环上只有一个侧链,符合此条件的烃的结构有( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【解析】 由题给条件可确定该有机物A属苯的同系物,且与苯环直接相连的碳原子上应含有氢原子,即该有机物A有形如和的结构。若为,则—R为—因丁基有四种结构,则有四种结构;若为,则、可同时为—只有一种结构;、也可为—与—因丙基有两种结构,故此时有机物A也有两种结构。据此可以得出符合题设条件的有机物共有7种。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)Ⅰ.如图,在光照条件下,将盛有和的量筒倒扣于盛有饱和食盐水的烧杯中进行实验,对实验现象描述及产物分析中错误的是? ?。
A.混合气体的颜色变浅,量筒中液面上升
B.量筒内壁上出现的油状液滴,应是三氯甲烷、四氯甲烷的混合物
C.烧杯中有白色固体物质析出
D.甲烷与氯气反应后的产物只有
Ⅱ.根据烯烃的性质回答下列问题
(1)一瓶无色气体,可能含有和或只有其中的一种,与一瓶混合后光照,观察到黄绿色逐渐褪去,瓶壁有少量无色油状小液滴。
①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有你认为是否正确,为什么
②上述实验中可能涉及的反应类型有 。
(2)含有的化合物与一样,在一定条件下可聚合成高分子化合物。
①广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料,是由聚合而成的,其化学方程式是 。
②电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯,它是由? ?(写结构简式)聚合而成的。
【解析】 Ⅰ.反应中被消耗,产物有、、、、HCl,其中、、为不溶于水的油状液体,HCl溶于水,气体体积减小,且溶液中?c?增大,从而析出NaCl白色固体,故A、C正确,B、D错误。
Ⅱ.(1)①因为经反应也能使黄绿色逐渐褪去,且为油状液体,故不能说明无色气体中一定含。
②涉及的反应类型可能有与的取代反应和与的加成反应。
【答案】 Ⅰ.BD
Ⅱ.(1)①不正确,因为与发生加成反应,也可以使黄绿色逐渐褪去,生成的也是油状液体
②取代反应、加成反应
?
12.(12分)实验室制取乙烯的反应原理为: 反应时,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的有人设计下列实验确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
(1)图中①、②、③、④装置盛放的试剂是:①? ?,?②? ??,③? ?,④? ?(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.浓硫酸 D.高锰酸钾酸性溶液
(2)能说明存在的实验现象是? ?? ?? ?? ?;
(3)使用装置②的目的是? ?? ?? ?? ?? ?;
(4)使用装置③的目的是? ?? ?? ?? ?? ?;
(5)确证含有乙烯的现象是? ?? ?? ?? ?? ?。
【解析】 和乙烯的共同性质是都能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,而验证乙烯只能用此性质,所以必须首先验证并除去再验证乙烯。可与NaOH溶液反应,而乙烯则不能与NaOH溶液反应,所以除去可用NaOH溶液,验证用品红溶液。装置①是为验证混合气体中有品红溶液褪色),装置②是充分除去用NaOH溶液吸收),装置③是为了验证混合气体中的已除尽(品红溶液不褪色),装置④是为了验证混合气体中含有乙烯(酸性高锰酸钾溶液褪色)。
【答案】 (1)①A ②B ③A ④D
(2)装置①中品红溶液褪色
(3)除去气体以免干扰乙烯的检验
(4)检验是否除尽
(5)装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性高锰酸钾溶液褪色
13.(10分)(1)组成符合的某种烃,分子结构中没有支链或侧链。它完全燃烧时所消耗的体积是相同状况下该烃蒸气体积的8.5倍,由此分析回答:
①若该烃为链状二烯烃,并且与等物质的量的加成后只能得到单一产物,请写出化学反应的方程式:? ?? ?(有机物用结构简式表示)。
②若该烃只能与等物质的量的发生加成反应,则其结构简式为? ?(填任一种)。
(2)有机物A由于其特殊的结构,一直受到理论化学家的注意,由于缺乏有效的合成途径,一度延缓对它的研究,直到1993年出现了可以大量制备的方法,才得以被重视。A是非极性分子,化学式是分子中只有一种氢原子。
①A的结构简式为? ?;A分子中在同一平面上的碳原子数为? ?。
②A的二氯取代产物的异构体有? ?种。
【解析】 (1)由燃烧通式知n.5,n=6。
①该二烯烃为对称结构,且双键不能在2,4位,故为1,5己二烯。
②该烃只有一个双键,剩下的不饱和度是成环导致的。
(2)A有三个不饱和度,但是只有一种位置的氢,高度对称。因为六个碳原子都在双键上,故共平面。所以在考虑同分异构时还需考虑顺反异构。
14.(14分)已知:①;
②+??;③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备某些化合物的转化关系图:
(1)A是一种密度比水 (填”小”或”大”)的无色液体;A转化为B的化学方程式是 。
(2)在” ?”中的反应中属于取代反应的是 ,属于加成反应的是 (填字母)。
(3)B中苯环上的二氯代物有 种同分异构体;的所有原子 (填”是”或”不是”)在同一平面上。
【解析】 结合题干信息和框图中苯转化为A的条件,可知A为硝基苯,运用逆推可确定B中苯环上甲基的位置。
【答案】 (1)大 ?? +HCl
(2)a、b c
(3)6 不是?
??第2讲 物质的量在化学实验中的应用
随堂演练巩固
1.下列溶液中,跟100 mL 0.5 NaCl溶液所含的物质的量浓度相同的是( )
A.100 mL 0.5 溶液
B.200 mL 0.25 溶液
C.50 mL 1 溶液
D.25 mL 0.5 溶液
【解析】 题中各项溶液中的物质的量浓度分别为1 、0.75 、1 和0.5 。则D项正确。
【答案】 D
2.(2012安徽望江县高三月考)将物质的量均为a mol的钠和铝一同投入m g水中(水足量),所得溶液的密度为 则此溶液的物质的量浓度为( )
A. B.
C. D.
【解析】 ↑,2Al+2NaOH ↑,
根据原子守恒na mol,m(aq)=(m+50a-4a) g=(m+46a) g,
V(aq)=m(aq)/ L,c=a mol/V(aq) 。
【答案】 C
3.(2010课标全国,10)把500 mL含有和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为
( )
A.0.1(b-2a) B.10(2a-b)
C.10(b-a) D.10(b-2a)
【解析】 根据题意,500 mL溶液分成5等份,每份为100 mL。每份中na mol,nb mol,根据电荷守恒关系,nb-2a) mol,则cb-2a) 。
【答案】 D
4.如图是某学校实验室从化学试剂商品店买回的硫酸试剂标签上的部分内容,据此,下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2
B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C.配制200 mL 4.6 的稀硫酸需取该硫酸50.0 mL
D.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2
【解析】 由物质的量浓度计算公式c.4 故A错;由于该硫酸是浓硫酸,所以与Zn反应不能产生氢气,而是产生气体,B错;根据稀释公式c(浓浓)=c(稀)稀),18.4 V(浓)=4.6 .2 L,V(浓)=0.05 L,即50.0 mL,C正确;该硫酸与等质量水混合所得溶液的质量分数为49%,而密度减小,所得溶液的体积比原硫酸体积的2倍大,物质的量浓度必小于9.2 错。
【答案】 C
5.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的”三大酸”。请就”三大酸”与金属铜的反应情况,回答下列问题:
(1)在100 mL18 的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 。
A.40.32 L B.30.24 L
C.20.16 L D.6.72 L
有同学提出,若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,请判断该方案是否可行 若不可行,请说明原因。若可行,请写出反应的离子方程式 。
(2)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集到的气体1.12 L(标准状况),则该气体的成分是 。则反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为 。
A.0.1 mol B.0.15 mol
C.0.2 mol D.0.25 mol
(3)甲同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为 。
【解析】 (1)铜与浓硫酸的反应不能进行到底,因为硫酸变稀后就不再与铜反应,假设这些硫酸全部反应,应产生.16 L,故选D。加入硝酸钠后提供了硝酸根,由于溶液中有氢离子,故继续发生反应: ↑。
(2)铜与浓硝酸反应产生与稀硝酸反应产生NO,故收集到的气体是二者的混合物。当气体全为NO时,消耗硝酸0.2 mol,当气体全为时,消耗硝酸0.1 mol,则消耗硝酸的物质的量应是:0.1 mol有强氧化性,可将铜氧化为氧化铜,再与盐酸反应生成和。
【答案】 (1)D ↑
、NO B
课后作业
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关操作或判断正确的是( )
A.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小
B.用托盘天平称取25.20 g NaCl
C.用100 mL的量筒量取5.2 mL的盐酸
D.用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线读数会导致所配溶液浓度偏高
【解析】 定容时俯视刻度线会使所配溶液的体积偏小,浓度偏大,A错;托盘天平的精确度为0.1 g,B错;用量筒量取液体时,应选择量程与所取液体体积相近的量筒,如量取5.2 mL盐酸应使用10 mL的量筒,C错;仰视量筒的刻度线读数,会使所量取的溶质的体积偏大,浓度偏大,D正确。
【答案】 D
2.(2012河南洛阳期中测试)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列哪个原因会造成所配溶液浓度偏大…
( )
A.所用NaOH已经潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯里
D.称量时误用”左码右物”
【解析】 B项向容量瓶中加水未到刻度线,加入水的体积偏小,造成溶液浓度偏大;D项称量时误用”左码右物”,若没用游码,对称量结果无影响,若使用了游码,则称量的质量偏小,会造成溶液浓度偏小。
【答案】 B
3.下列说法正确的是( )
A.1 的NaCl溶液表示1 L水中溶解有1 mol NaCl
B.容量瓶在使用前必须洁净、干燥
C.需要950 mL 0.1 的NaOH溶液,可以用500 mL、200 mL、250 mL的容量瓶各一只来配制
D.配制溶液定容时,不小心多加了一滴水,只能宣布配制失败,应重新配制
【解析】 1 的NaCl溶液表示1 L溶液中溶解1 mol NaCl,A项错误;容量瓶在使用前必须洁净,但不需要干燥,B项错误;C项只能用1 000 mL容量瓶一次配制1 000 mL溶液,多次配制会造成积累误差。
【答案】 D
4.已知1 L=10 dL。李明体检的血液化验单中,葡萄糖为99 mg/dL,那么他的血液中葡萄糖的物质的量浓度为( )
A.5.5 B.55
C.0.55 D.9.9
【解析】 99 mg葡萄糖的物质的量为0.55 mmol,物质的量浓度为.5 。
【答案】 A
5.体积相同的某营养液两份,其配方如下:
两份营养液中各离子浓度( )
A.完全相同 B.完全不同
C.仅c相同 D.仅c相同
【解析】 题中涉及的物质均为强电解质,在水溶液中均以离子的形式存在。第(1)组中离子成分为:n.3 mol+0.2 .7 mol,n.3 mol,n0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol,n.1 mol;第(2)组中离子成分为:n.1 mol+0.3 .7 mol,n=0.1 mol+0.1 .3 mol,n0.3 mol,n.1 mol。故两份营养液中各离子浓度完全相同。
【答案】 A
6.已知某溶液的①体积 ②密度 ③溶质和溶剂的质量比
④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是( )
A.①②③④ B.①②③
C.②④ D.①④
【解析】 知道了溶解度可以求算饱和溶液中溶质的质量分数,知道了溶液密度,可以求算溶液的体积,知道了溶质的摩尔质量则可以求算溶质的物质的量。
【答案】 C
7.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
B.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
C.甲的分子数比乙的分子数少
D.甲中所含的原子数比乙中所含的原子数少
【解析】 两容器的温度和压强均相同,气体质量相同,且甲的密度大于乙的密度,根据V=m/甲)< V(乙),则?n(甲)【答案】 C
8.(2012黑龙江哈尔滨六中期中测试)3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应,将反应后的溶液加热蒸干,得到无水硫酸盐17.4 g,则原硫酸的物质的量浓度为 ( )
A.1 B.1.5
C.2 D.2.5
【解析】 m.4 g-3 g=14.4 g,则n.15 mol,c.5 。
【答案】 B
9.已知12 的浓硫酸的质量分数为a%,现将该硫酸溶液用水稀释为质量分数为%的溶液,则稀释后的硫酸的物质的量浓度变为( )
A.6 B.大于6
C.小于6 D.无法确定
【解析】 稀释后,硫酸的质量分数变为原来的而溶质的质量没变,可知加入了与浓硫酸等质量的水,溶液的总质量变为原来的2倍,但稀释后的硫酸密度变小了,总体积大于原来的2倍,故物质的量浓度小于原来的即C选项正确。
【答案】 C
10.将一定量的与混合物完全溶于水,配成100 mL溶液,测得溶液中浓度为0.800 若将溶液蒸干并灼烧到质量不变,可得固体的质量是( )
A.0.920 g B.4.24 g
C.2.12 g D.1.68 g
【解析】 将溶液蒸干并灼烧到质量不变,得到的固体为根据钠离子的守恒可求出其质量为0.1 .800 .24 g。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某种胃药的止酸剂为碳酸钙,测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作(设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.100 稀盐酸和0.100 溶液
②取一粒药片(0.100 g)研碎后加入20.0 mL蒸馏水
③用0.100 溶液中和,用去溶液的体积为V mL
④加入25.0 mL 0.100 稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)测定过程的正确操作顺序为 (填序号)。
(2)测定过程中发生反应的离子方程式 。
(3)若某次实验需重复测定四次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶规格为 ,理由是 。
(4)某同学四次测定的V数据如下:
根据这位同学的实验数据,计算药片中碳酸钙的质量分数为 。
【解析】 (1)根据实验目的和步骤,可以判断操作顺序是①②④③或②①④③;
(3)根据每次用25.0 mL,四次测定恰好需加入盐酸100 mL,加之润洗滴定管、调整液面及排气泡等消耗,故需要溶液的量多于100 mL,故选用250 mL的容量瓶。
(4)第一次数据明显误差太大,用后三次数据计算,后三次平均体积是13.00 mL,2nn(NaOH)=n(HCl),2n.001 3 mol=0.002 5 mol,n0.000 6 mol,m.000 6 .06 g,w%=60.0%。
【答案】 (1)①②④③或②①④③
↑ 、H
(3)250 mL 四次测定恰好需加入盐酸100 mL,加之润洗滴定管、调整液面及排气泡等消耗,故需要溶液的量多于100 mL
(4)60.0%
12.(12分)已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含c、的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c 的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为 。
(3)物质的量浓度为 的氨水与 的氨水等质量混合,所得溶液的密度
(填”大于”“小于”或”等于”,下同) 所得溶液的物质的量浓度
mc 。
【解析】 (1)设硫酸的体积为1 L,则w%%。
(2)硫酸与水等体积混合(忽略溶液体积的变化),溶液的体积变为原来的2倍,则浓度为 。
(3)根据图像可知,氨水的浓度越大,密度越小,则c 氨水的密度小于 氨水的密度,等质量时 氨水的体积小于 氨水的体积。二者混合后,所得溶液的密度一定比大,所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者,故大于c 。
【答案】 % (3)大于 大于
13.(17分)(2011广东理综,33)某同学进行实验研究时,欲配制1.0 溶液,但只找到在空气中暴露已久的试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因,该同学查得在283 K、293 K和303 K时的溶解度(g/100 g 分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为理由是 。
(2)假设试剂由大量和少量组成。设计实验方案,进行成分检验。写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中的含量。实验如下:
①配制250 mL约0.1 溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水, ,将溶液转入 中,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将
(填”0.020”“0.05”“0.198 0”或”1.5”) 盐酸装入50 mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次,平均消耗盐酸V mL。
③计算:的质量分数= (只列出算式,不做运算)。
(4)室温下, (填”能”或”不能”)配制1.0 溶液。
【解析】 (3)标准液的浓度要求到小数点后四位有效数字。
(4)室温下,饱和溶液的物质的量浓度小于1.0 。
【答案】 在室温下能溶于水,加入足量的水仍未能使其完全溶解,说明在中有一种难溶解于水的物质,在空气中暴露已久的中只可能含有难溶的
(2)步骤2:试管中出现白色的沉淀
步骤3:向试管中滴入过量的稀硫酸 试管底部仍有大量的白色沉淀,试管中有气泡产生
步骤4:将步骤3产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清的石灰水先变浑浊,再变澄清
(3)①溶解 容量瓶 ②0.198 0
③
(4)不能
14.(9分)数据分析能力是新课程中对学生提出的要求之一。下表是用沉淀法测定和混合物的组成的相关数据。实验过程是每一次称取一定质量样品溶于水配成溶液,向其中滴加相同浓度的溶液,每次实验均充分反应。实验记录见下表:
分析上表数据回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀质量是多少克,请将结果填在表格相应空格中。
(2)样品中和的物质的量之比是 。
(3)室温下,取上述溶液50 mL,加入0.05 的盐酸,反应后所得溶液的pH=2,求出所加盐酸的体积(溶液混合时不考虑体积变化)。
【解析】 (1)根据数字分析可知,1 3次中固体完全反应,4 -6次实验中溶液完全反应。第1、2次实验中 Ba(OH)溶液过量,根据比例关系,0.518 g∶0.985 g=1.036 g∶m,m=1.970 g。
(2)根据第1次实验数据:100n106n=0.518 g,nn mol,n.002 mol,n0.003 mol,n∶n∶3。
(3)根据第4次实验数据:c.04 c0.08 V(盐酸.05 .0.08 mol/[V(盐酸)+0.05 L]=0.01 V(盐酸)=112.5 mL。
【答案】 (1)1.970 g (2)2∶3 (3)112.5 mL第2讲 离子反应
随堂演练巩固
1.(2012江西赣县中学两校区联考)下列物质既能导电又是强电解质的是( )
A.氯化钠溶液
B.氢氧化钠晶体
C.熔融态硝酸钾
D.液态氯化氢
【解析】 氯化钠溶液为混合物,不属于电解质;离子化合物在固态时没有自由移动的离子,不能导电,只有在水溶液或熔融状态时才能导电;氯化氢为共价化合物,熔融状态不导电。
【答案】 C
2.(2011安徽理综,8)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.饱和氯水中 、、、
B.c. 溶液中 、、、
C.溶液中:、、、
D.pH=12的溶液中:、、、
【解析】 饱和氯水中,氯分子可以氧化故不能大量存在,A不正确;溶液中与反应生成CuS沉淀而不能大量共存,C不正确;pH=12的溶液为碱性溶液不能大量存在,D不正确。
【答案】 B
3.向某无色溶液中加入过量的盐酸有沉淀生成,过滤后向滤液中加入过量的氨水又有沉淀生成。则下列离子在该溶液中一定能大量存在的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 加入盐酸生成沉淀,溶液可能含有或加入氨水生成沉淀,溶液中可能含、等,所以、不一定能大量存在有色,一定不存在。
【答案】 B
4.下列离子或分子组中在溶液中能大量共存,且满足相应要求的是( )
【解析】 A项不符合电荷守恒,B项由于能够氧化所以不能大量共存;C项滴加氨水,生成沉淀;D项滴加NaOH会先和醋酸反应。
【答案】 C
5.有一白色固体混合物,可能含有、、、、 、、、、、种离子中的几种。为了鉴定其中的离子,现进行如下实验,根据实验现象,填写下列空格:
(1)取该粉末,加水后得到无色溶液,且未嗅到气味;用pH试纸测得溶液的pH为12。据此可以排除的离子有? ? ,排除的依据是 。
(2)向溶液中滴加盐酸,开始有沉淀生成,继续滴加,沉淀消失,同时有无色无味气体逸出。可以判断肯定存在的离子有 ,判断依据是 ;可以排除的离子有 ,排除的依据是 。
(3)不能确定的离子有 ,检验的方法是 。
【答案】 、、 由于溶液呈碱性,故可排除、又未嗅到刺激性气味,故无
、 因为加酸有沉淀,继续加酸沉淀溶解,故含有 ,同时有无色无味气体逸出,故含有 、 因为存在故不存在酸化后逸出的气体没有刺激性气味,故不含
、、 检验和用焰色反应,要检验可先在稀盐酸中酸化再滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列离子方程式书写正确的是( )
A.在蓝色的淀粉溶液中通入足量后呈无色溶液:===
B.过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中:===
C.等物质的量的亚硫酸氢铵与氢氧化钠溶液混合===↑
D.碳酸氢镁溶液中加入过量石灰水:===
【解析】 A项中只有化合价降低,没有化合物升高,应为===错误;等物质的量的与NaOH溶液混合时不参加反应,C项错误;因的溶解度远远小于的溶解度,故D项应生成沉淀。
【答案】 B
2.(2012安徽师大附中高三模拟)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.酸性溶液中:、、、
B.溶液中:、、、
C.加入Al能放出的溶液中:、、、
D.碱性溶液中:、、、
【解析】因发生反应所以在溶液中不能大量共存,B错;加入Al能放出的溶液应该是酸或者碱溶液,大量存在或者离子,有大量存在时与构成硝酸溶液,加入铝没有氢气产生,有大量存在时不能共存,C错;和在溶液里不能共存,?D错。?
【答案】 A
3.(2012湖南师大附中月考)在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.无色溶液:、、、
B.能使pH试纸呈红色的溶液:、、、
C.溶液中:、、、
D..1 的溶液:、、、
【解析】 A项中的和不能大量共存;能使pH试纸呈红色的溶液显酸性与不能大量共存,B项错误;C项中和发生相互促进的水解反应而不能大量共存;.1 的溶液呈强碱性,D项中各离子能大量共存。
【答案】 D
4.下列离子方程式正确的是( )
A.向氢氧化亚铁溶液中加入足量的稀硝酸:===
B.在溶液中加入等物质的量的KOH溶液:===
C.向溶液中加入过量的NaOH溶液:===
D.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:===
【解析】 A项,忽视了硝酸具有强氧化性可将氧化成硝酸被还原为NO;B项优先与反应,正确的离子方程式为:===;C项,应生成溶解度更小的正确的离子方程式应为:===;D项正确。
【答案】 D
5.(2012江西三校联考)下列情况下,可以大量共存的离子?组是?( )
A.使pH试纸呈红色的溶液中:、、、
B.由水电离的c 的溶液中:、、、
C.与铝反应放出大量氢气的溶液中:、、、
D.在c/ c的溶液中: 、、、
【解析】 A项,使pH试纸呈红色的溶液呈酸性和不能大量共存;B项,由水电离的c ?的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,无论酸性还是碱性都不能大量共存;C项,与铝反应放出大量氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,当呈碱性时不能大量共存;D项,c/ c的溶液呈强酸性,该项中离子可以大量共存。
【答案】 D
6.在1 L浓度为0.01 和0.02 的水溶液中,要同时除去和应选用的试剂是( )
A. B.
C. D.NaOH
【解析】 根据题意,可知各离子物质的量为0.01 为0.02 为0.02 mol。加入NaOH后======产生的与的物质的量比恰好为?1∶1?,所以可使和完全转化沉淀。
【答案】 D
7.(2012合肥一中高三段考)某中性的溶液中含有、、、、、、七种离子中的某几种。进行以下实验:①在原溶液中滴加足量氯水后,有气泡产生,溶液呈橙黄色;②向呈橙黄色溶液中加入溶液时无沉淀生成;③橙黄色溶液不能使淀粉变蓝。由此可以推知该溶液中肯定存在的离子是( )
A.、、 B.、 、
C.、、 D.、、
【解析】在原溶液中滴加足量氯水后,有气泡产生,则有无;溶液呈橙黄色,且橙黄色溶液不能使淀粉变蓝说明有无;向呈橙黄色溶液中加入溶液时无沉淀生成,说明无; 会水解使溶液显碱性,而该溶液为中性溶液,说明有项正确。
【答案】 A
8.(2012江西三校联考)下列离子方程式正确的是 … ( )
A.碳酸钙与醋酸溶液反应:===↑
B.将溶解于足量HI溶液:===
C.的酸性溶液中通入足量硫化氢:===
D.中投入:===↑
【解析】 B项忽视了具有氧化性,而具有还原性,二者可发生氧化还原反应生成亚铁离子、单质碘和水;C项忽视了在酸性条件下的氧化性强于的氧化性,能优先与硫化氢反应;D项反应机理的表示错误,该反应为过氧化钠中氧元素的歧化反应,在生成的氢氧化钠中会含有。
【答案】 A
9.在等物质的量浓度的、、、的混合溶液中,滴加氢氧化钠的水溶液,生成物依次产生的顺序是 ( )
A.、、、
B.Al 、、、、
C.、、、
D.、、、
【解析】 因为、Al 和与都不能大量共存,所以与优先反应;、与??不能大量共存与不能大量共存。所以,发生反应的顺序依次为、、、?Al 。?
【答案】 C
10.将足量通入KOH和的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入体积(V)的关系如图,图中AB段表示的离子方程式是( )
①=== ②===CO32-+H2O ③=== ④=== ⑤===
A.②⑤ B.⑤④
C.④② D.④①
【解析】 将足量通入KOH和的混合稀溶液中,首先发生反应:===;然后发生反应:===、===;最后发生反应:??===。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)(2012河南豫南九校第一次联考)有一瓶澄清溶液,其中可能含有、 、 、、、、 、、 、。取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检验,溶液呈强酸性;
②取溶液适量,加入少量和数滴新制氯水,振荡层呈紫红色;
③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液:
a.溶液从酸性变为中性;b.溶液逐渐产生沉淀;c.沉淀完全溶解;d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取适量③得到的碱性溶液,加入溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,回答下列问题。
(1)由①可以排除 的存在。
(2)由②可以证明 的存在;同时排除 的存在;理由是 。
(3)由③可以证明 的存在;
写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子方程式表示:c?
?;d 。
(4)由④可以排除? ?的存在,同时证明? ?的存在。
【解析】 (1)由溶液呈强酸性可排除 、的存在。
(2)由②可知溶液中有则 、具有强氧化性,不能与共存,可知不含有 、。
(3)加入NaOH溶液,出现的沉淀溶解,说明有存在,加热后有气体生成说明有存在。
【答案】 、
、 层呈现出碘的颜色;、在该环境中与不能大量共存
(3)Al、 === ↑
(4)SO
12.(10分)炼金废水中含有络离子其电离出的有毒与结合生成HCN时,其毒性更强。回答下列问题:
(1)HCN的电离方程式为 ,NaCN溶液的pH 7(填”>“、”=”或”<“)。
(2)与弱电解质碳酸的电离方式相似也存在着两步电离,其一级电离方程式为 。
(3)处理这种废水时是在碱性条件下,用NaClO将氧化成和其反应的离子方程式为 。
(4)在酸性条件下也能氧化但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是 。
【解析】 HCN是弱酸,存在部分电离.NaCN是强碱弱酸盐,水解呈碱性。
【答案】 (1)HCN >
(2
===↑
(4)在酸性条件下与结合生成毒性很强的HCN,会对人体造成危害
13.(12分)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、、、现取三份100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加入溶液有沉淀产生。
②第二份加过量NaOH溶液加热后,只收集到气体?0.02 mol?,无沉淀生成,同时得到溶液甲。
③在甲溶液中通入过量生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g。
④第三份加足量溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,质量为11.65 g。
根据上述实验回答:
(1)一定不存在的离子是? ?,不能确定是否存在的离子是? ?。
(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满):
离子符号? ?,浓度? ?? ?;
离子符号? ?,浓度? ?? ?;
离子符号? ?,浓度? ?? ?。
(3)试确定是否存在? ?(填”是”或”否”),判断的理由是? ?。
【解析】 由②可知溶液中含有0.02 mol 没有沉淀生成,则一定不含和;
由③可知,溶液中含有计算可知n?2n?.02 mol, 与因发生相互促进水解而不能大量共存;由④可知溶液中含有且n.05mol,则一定不存在;结合、、的物质的量,由溶液呈电中性可推知溶液中一定含有因的物质的量不确定,故溶液中是否含有无法确定。
【答案】 、、、
0.5
(3)是 溶液中肯定存在的离子是、、经计算、物质的量都是0.02 物质的量是0.05 mol。根据溶液呈电中性一定存在
14.(14分)(1)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘片剥去糖衣皮研粹后置于试管中制得无色水溶液,并加入几滴淀粉试液,然后向试管中逐滴加入氯水,观察到溶液由无色变为蓝色,若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色,试回答下列问题:
①溶液颜色由无色变蓝色的理由: (用离子反应方程式表示);
②完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果化学计量数是1,不用填写):
+ + + 。
(2)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
A. +
B. +
①已知是一元弱酸,其电离方程式为 ;
②是二元弱碱,其第二步电离方程式为 。
(3)常温下,向20 mL 1.0 的溶液中逐滴加入等物质的量浓度的溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示。a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液。其中b点所示溶液呈? ?(填”酸性”“中性”或”碱性”),b- c之间反应的离子方程式为 。
(4)在25 ℃下,将a 的氨水与0.01 的盐酸等体积混合,反应后溶液中cc。则溶液显 (填”酸性”“中性”或”碱性”);用含a的代数式表示的电离常数? ?。
【解析】 (2)根据已知信息可写出和相应的电离方程式。
(3)当 与的物质的量比为2∶1时,恰好完全中和,混合液呈中性,当 与??的物质的量比为1∶1时,恰好完全沉淀,此时混合液呈碱性。
(4)根据溶液的电中性cccc由cc则cc。的电离方程式为:故电离常数 。
【答案】 (1)①===
② 2 10HCl
(2)①
②
(3)中性 ===
(4)中性 ?第2讲 富集在海水中的元素——氯
随堂演练巩固
1.(2012广西柳州铁一中月考)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.使红色布条褪色(Cl2)
B.将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡产生(H+)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl?2)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
【解析】使布条褪色的是HClO，干燥的Cl2没有漂白性。
【答案】A
2.(2012广东陆丰市龙山中学阶段测试)某溶液中含有NH+4、SO2-3、SiO2-3、Br-、CO2-3、Na+，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是( )
①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH+4、Na+ ②有胶状物质生成 ③有气体产生 ④溶液颜色发生变化 ⑤共发生了2个氧化还原反应
A.①②③④
B.②③④
C.①③⑤
D.②④⑤
【解析】NH+4和Na+不参与反应，其浓度基本不变，①对；通入过量的Cl2，在酸性条件下产生硅酸沉淀，②对；Cl2与水反应生成盐酸，盐酸与CO2-3反应生成气体，③对；因为通入的氯气过量，故最后溶液显浅黄绿色，④对；氯气分别与SO2-3、Br-发生氧化还原反应，此外氯气与水的反应也属于氧化还原反应，⑤错。
【答案】A
3. 下列是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是( )

A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存单质③时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>③>②>①
【解析】依据题意，根据相对分子质量可以确定:①为F2；?②为Cl2；③为Br2；④为I2，单质的氧化性是①>②>③>④。
【答案】D
4.(2012福建罗源一中月考)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( ) ①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A.①②③
B.①②③⑥
C.③⑥
D.③④⑥
【解析】根据题意，蓝色石蕊试纸先变红，为酸性所致，后褪色为漂白性所致，故只有③⑥符合题意。
【答案】C
5.(2012河北衡水中学一调)A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:
请回答:
(1)写出A和C的化学式:A________________,C________________。
(2)依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:________________。
(3)写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式: 。 (4)写出由F→H的化学方程式:________________。
【解析】中学中所涉及的黄绿色气体为氯气，即F为氯气，再根据B呈碱性并具有氧化性，且与盐酸反应生成氯气，则B为NaClO；黄色沉淀C为AgI，A为NaI，D为I2，K为FeCl3。【答案】(1)NaI AgI?
(2)2I-+ClO-+H2O===I2+Cl-+2OH-;?
I2+5ClO-+2OH-===2IO-3+5Cl-+H2O?
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+?
(4)Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分：100分)
一、选择题 （本题包括10小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项符合题意）1. (2012辽宁沈阳二中月考)下列说法正确的是 ( )
A.氢氟酸易挥发，盛在无色密封的玻璃瓶中
B.碘易升华，保存在盛有水的棕色试剂瓶中
C.液溴易挥发，盛放在用水密封的用胶塞塞紧的棕色试剂瓶中
D.硝酸银溶液保存在棕色瓶中
【解析】氢氟酸能与玻璃发生反应，不能盛在玻璃瓶中，A项错误；碘易升华，但没必要用水封，B项错误；液溴具有强氧化性，能使橡胶老化，C项错误；硝酸银见光易分解，故硝酸银溶液应保存在棕色瓶中，D项正确。
【答案】D
2.CsICl2是一种碱金属的多卤化物，这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性，有关该物质的说法正确的是 ( )
A.Cs显+3价，I、Cl均显-1价
B.Cs显+1价，Cl显+1价，I显-1价
C.在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D.在CsICl2溶液中通入SO2气体，有硫酸生成
【解析】在CsICl2中 Cs为碱金属元素，显+1价，Cl显-1价，则I显+1价，由I元素的化合价可知，该物质应具有强氧化性，故D项正确?。
【答案】D
3. (2012安徽合肥一中高三段考)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是( )
①熔沸点较高 ②能溶于水 ③水溶液能导电 ④有较深的颜色 ⑤熔融状态不导电
A.①②③ B.③④⑤
C.①④⑤ D.②③
【解析】 碱金属与卤素所形成的化合物大都颜色较浅或无色,熔融态可导电。
【答案】 A
4. (2012福建罗源一中月考)下列叙述正确的是 ( )
A.铝制容器可盛装热的H2SO4
B.铁在少量Cl2中燃烧生成FeCl3
C. Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
D.新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
【解析】Cl2具有强氧化性，与铁反应时生成FeCl3，与反应物的量无关，B项正确；新制氯水中含有次氯酸，具有漂白性，可使少量紫色石蕊试液褪色，D项错误。
【答案】B
5. (2012江苏重点中学高三训练)下列离子方程式的书写正确的是( )
A. 误将洁厕灵与消毒液混合:2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
B.玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀:SiO2+2Na++2OH-===Na2SiO3↓+H2O
C.高锰酸钾酸性溶液吸收二氧化硫:SO2+MnO-4+4H+===SO2-4+Mn2++2H2O
D.从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2===I2+2OH-
【解析】Cl-和ClO-在酸性条件下发生氯元素的归中反应，A项正确；B项中Na2SiO3为可溶性盐；C项电荷不守恒；D项忽视了反应环境，在酸性环境中不能生成OH-。
【答案】A
6. (2012福建罗源一中月考)向某盐溶液中通入过量Cl?2无明显现象，滴加Ba(NO3)?2溶液和稀硝酸后，有白色沉淀生成，则原溶液可能是( )
A.AgNO3溶液
B.CaCl2溶液
C.Na2SO3溶液
D.Na2CO3溶液
【解析】通入过量Cl2无明显现象，排除AgNO3溶液，产生的不溶于硝酸的沉淀只能是硫酸钡，故原溶液可能为Na2SO3溶液。
【答案】C
7. (2012安徽合肥一中高三段考)下列叙述中正确的是( )
A.向溶液中通无沉淀生成,可推知向溶液中通入也无沉淀生成
B.向溶液中通少量无生成,可推知向溶液中通少量也无生成
C.向品红溶液中加入溶液时,品红溶液褪色,可推知向品红溶液中通入时,品红溶液也会褪色
D.向溶液中加铁时会置换出铜,可推知向溶液中加入钠时也会置换出铜
【解析】 向溶液中通无沉淀生成,但向溶液中通入和水反应生成的氢离子和硝酸根离子会形成强氧化性环境,会氧化还原性较强的亚硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,A错;向溶液中通少量无生成,但向溶液中通少量会和还原性较强的反应生成错;向溶液中加入钠时钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,不会置换出铜,D错。通入水时会生成具有漂白性的次氯酸,会使品红溶液褪色,C正确。
【答案】 C
8.已知两瓶气体分别是HCl和Cl?2，可以区别它们的方法或试剂是 ( )
①观察颜色 ②打开瓶盖看有无白雾 ③湿润的淀粉试纸 ④湿润的红色石蕊试纸 ⑤湿润的蓝色石蕊试纸 ⑥AgNO3溶液
A.①②③④
B.①②⑤⑥
C.①②④⑤
D.①②③⑥
【解析】氯气可使湿润的石蕊试纸漂白，而氯化氢不能，故④⑤都能鉴别。再根据物质的性质判断①②也能鉴别。
【答案】C
9. (2012安徽合肥一中高三段考)某些金属卤化物可跟其卤素反应,如 下列推断错误的是( )
A.溶液中存在如下平衡:
B.在溶液中加入溶液,会析出沉淀
C.溶液可用于检验淀粉的存在
D.配制碘水时,加入KI可增大的溶解度
【解析】 在溶液中加入溶液,会析出AgI沉淀。
【答案】 B
10. (2011江苏化学,9)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见下图）。下列说法正确的是( )

A. 25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3?的大?
B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
【解析】25 ℃时,NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3，A错。Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B正确。C中Cl2与Fe在点燃或加热情况下可化合成FeCl3，C错。D项流程中有2个非氧化还原反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；NaCl+H2O+NH3+CO2=== NaHCO3↓+NH4Cl。
【答案】 B
二、非选择题 (本题包括4个小题，共50分)
11.(12分)(2012广东梅州中学阶段测试)某化学兴趣小组利用饱和氯水与石灰石的反应，制取较浓的HClO溶液，并对所得溶液中的部分阴离子进行检验。
(1) 步骤1中发生反应的离子方程式是________________，过滤的目的是________________。
(2)步骤2、步骤3的实验目的都是________________，为达到该实验目的，还可以采取的方法是________________。
(3)步骤3中反应的离子方程式是:________________。
(4)请你设计一个简单的实验方案，证明步骤1所得滤液中的HClO浓度比饱和氯水中HClO浓度大:________________。
【答案】(1)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ 除去碳酸钙等不溶性杂质?
(2)检验HCO-3 另取一份滤液，加入NaOH溶液，观察有无沉淀产生?
(3)Ca2++2HCO-3CaCO3↓+H2O+CO2↑?
(4)同时将滤液和饱和氯水滴在有色布条上，比较有色布条褪色的快慢
12.(12分)(2010北京理综，27) 为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ……
(1) A中产生黄绿色气体，其电子式是________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是?________________?。
(5)过程Ⅲ实验的目的是________________ 。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下________________，得电子能力逐渐减弱。
【解析】(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为
(2)氯气遇淀粉KI试纸时，发生反应Cl2+2KI=== 2KCl+I2，产生的I2遇淀粉变蓝，可证明氯气的氧化性强于碘。?
(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。?
(4)C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2，取下D振荡，D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫色，可以说明溴的氧化性强于碘。?
(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的溶液中无Cl?2，排除对溴置换碘的干扰。?
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从氯到碘，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
【答案】(1) ?
(2)淀粉KI试纸变蓝?
(3)Cl?2+2Br-=== 2Cl-+Br?2?
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色?
(5)确认C的黄色溶液中无Cl?2，排除Cl?2对溴置换碘实验的干扰?
(6)原子半径逐渐增大
13. (12分)2011年9月14日《食用盐碘含量》标准正式发布，自2012年3月15日起，食盐碘含量将不再“一刀切”，各地可以根据当地人群实际碘营养水平，在规定范围内浮动添加。根据新标准，食盐产品中碘含量的平均水平(以碘元素计)为20 mg/kg~30 mg/kg。制备KIO3的方法如下:
方法1:6I2+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑
KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O
方法2:碱性条件下，KI+3H2OKIO3+3H2↑
方法3:
(1) 与方法3相比方法1的不足是________________,方法2的不足是________________。 (2方法2选用的电极是惰性电极，则其阳极反应式是________________。
(3)方法3反应温度控制在70 ℃左右，不采用更高温度的主要原因是________________。
(4)制备纯净KIO3的实验步骤中，最后需将所得晶体最好使用________________洗涤2-3次，干燥后得产品。
(5)已知:KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6。为测定加碘食盐中碘的含量，设计的方案如下。请完善实验步骤并计算测定结果:
a.准确称取w g食盐于锥形瓶中，再加适量蒸馏水使其完全溶解。
b.________________。
c.向锥形瓶中滴加2.0×10-3? mol·L-1?Na2S2O3标准溶液至终点。
d.重复上述实验两次。
三次实验的数据记录如下表,则所测加碘食盐样品中的碘元素含量是________________mg/kg(以含w的代数式表示)。
【解析】(2)阳极发生失电子的氧化反应，I-失电子生成IO-3，故失电子数为6，根据电荷守恒和原子守恒并结合题意“碱性条件”配平电极反应式。?
(4)洗涤过程中要尽量减少损失。?
(5)根据反应可得关系式:6Na2S2O3 - IO-3，即食盐中碘原子的物质的量等于Na2S2O3的六分之一。三次滴定消耗Na2S2O3溶液的体积平均为10 mL，则wg所测加碘食盐样品中的碘元素含量是0.01 L×2.0×10-3mol·L-1?×127 g·mol-1?×=×10-3g。即该碘盐中含碘元素mg/kg。
【答案】(1)方法1生成氯气有污染 方法2消耗大量电能?
(2)I-+6OH--6e-=== IO-3+3H2O?
(3)H2O2分解，I2升华?
(4)冰水或无水乙醇(或乙醚与乙醇混合液等)?
(5)b.用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液 d.1 270/3w
14.(14分) (2012安徽合肥八中阶段测试)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1-2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题:Fe3+?、Br?2哪一个的氧化性更强？
(2)猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________________(填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+?，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________________?所致。
(3)设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂:
a.酚酞试液
b.CCl4
c.无水酒精
d.KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

(4)应用与拓展
① 在足量的稀氯化亚铁溶液中加入l～2滴溴水，溶液呈黄色，所发生的离子反应方程式为________________。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/3的Br-被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2溶液的物质的量浓度为________________。
【解析】(4)②通入氯气首先与Fe2+?反应，当Fe2+消耗尽时再与Br-反应。设FeBr?2溶液中溶质的物质的量为n，根据电子守恒可得:2.24 L/22.4 mol·L-1×2=n+2/3×n，解得n=0.12 mol,则该溶液的物质的量浓度为1.2 mol·L-1?。
【答案】(2)①Br2 ②Fe3+??
(3)注:两种方案不分顺序
?
(4)①2Fe2++Br2=== 2Fe3++2Br-?
②1.2 mol·L-1?

???第五单元 物质结构与性质
第1讲 原子结构
随堂演练巩固
1.(2012吉林长春十一高中期中)2002年,科学家获得了非常罕见的Fe45原子,又使用特制的测量仪器观测到,这种Fe45原子发生衰变时放出两个质子。以下关于的说法正确的是( )
A.该原子的质子数与中子数之差为3
B.科学家们获得了一种新元素
C.与化学性质相同
D.这种铁原子衰变放出两个质子后成为
【解析】 同位素原子的核外电子排布相同,化学性质相同,C项正确;衰变放出两个质子后变成质子数为24的另外一种元素的原子,D项错误。
【答案】 C
2.(2012四川彭州中学月考)科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子。关于该元素的下列叙述正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112
B.其原子核内中子数为122,核外电子数为112
C.其原子质量是原子质量的227倍
D.其原子质量与原子质量之比为277∶12
【解析】 该原子的中子数为277-112=165,A、B项错误;原子的质量之比等于其相对原子质量之比,约等于原子的质量数之比,D项正确。
【答案】 D
3. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
① ② ③ ?④?
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
【解析】 ① ④四种元素分别为S、P、N、F,第一电离能F>N、P>S,又由于第一电离能N>P,所以A项正确。原子半径N>F,故B项错误。电负性应S>P,即①>②,故C项错误。F无正化合价,N、S、P最高正化合价分别为+5、+6、+5价,故应为①>③=②,D项错误。
【答案】 A
4.下列说法中正确的是( )
A.第三周期所包含的元素中钠的原子半径最小
B.钠的第一电离能比镁的第一电离能大
C.在所有元素中,氟的电负性最大
D.电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
【解析】 同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,第三周期所包含的元素中钠的原子半径最大,A错误;同一周期,从左到右,虽然有个别特殊性,但总体上元素第一电离能是逐渐增大的,钠的第一电离能比镁的第一电离能小,B错误;电负性就是以氟作为标准的,氟的电负性最大;电子云示意图中的小黑点的疏密代表电子在这一区域出现机会的大小,D不对。
【答案】 C
5.(2012云南玉溪一中阶段测试)气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【解析】 C项失去一个电子后形成较为稳定的3p轨道的半充满状态,故吸收能量较少;而B项由3p轨道的较稳定半充满状态再失去一个电子变成不稳定状态,吸收能量较多。A项和D项为第ⅣA元素失去一个电子。
【答案】 B
6.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A为1 到36号元素中原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,请画出A元素原子的价电子的电子排布图 ;
(2)B元素的-1价离子和C元素的+1价离子的电子层结构都与氩相同,B元素的基态原子的电子排布式为 ,C的元素符号为 ;
(3)D元素的+3价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 ;
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
【解析】 (1)根据题意A元素为铬。
(2)根据B、C元素的离子的电子层结构与氩相同,可推知B为氯(Cl),C为钾(K)。
(3)因D元素的+3价离子的3d亚层为半充满,可知D为铁元素(Fe),其基态原子的排布式为。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,推知E为铜(Cu),基态原子的电子排布式为:。
【答案】 (1)
K
(3)Fe 或
(4)Cu 或
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012杭州学军中学期中)下列表述正确的是( )
A.次氯酸的电子式
B.与互为同位素
C.乙醇与二甲醚互为同分异构体
D.、CO、C互为同素异形体
【解析】 次氯酸的电子式为: ,A项错误;同位素的研究对象是原子,B项错误;同素异形体的研究对象是单质,D项错误。
【答案】 C
2.(2012河南郑州智林学校期中)地壳中铀的平均含量约为2.5%,在铀元素中,用作核燃料的只占0.724%。铀浓缩是指提高铀元素中的含量,铀浓缩一直是国际社会关注的问题。下列说法正确的是( )
A. 与互为同位素
B.可利用与化学性质的不同将二者分离
C.利用化学反应把转化为提高在铀元素中的含量
D. 与互为同素异形体
【解析】 同位素原子的化学性质相同,B项错误;同位素原子之间的转化,不属于化学变化,属于物理学的研究范畴,C项错误。
【答案】 A
3.(2012江西六校一联)下列物质中微粒的个数比不是1∶1的是( )
A.晶体中的阴离子和阳离子
B.固体中的阴离子和阳离子
C.重氢原子中的质子和中子
D.分子中的质子和电子
【解析】 晶体由过氧根离子和钠离子构成,其个数比为1∶2,B项错误。
【答案】 B
4.某元素一种同位素的原子的质子数为m,中子数为n,则下列说法正确的是( )
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的原子量为(m+n)
C.若碳原子质量为w g,此原子的质量为(m+n)w g
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
【解析】 元素的相对原子质量是各同位素相对原子质量的平均值,所以A正确,B不正确;由相对原子质量的概念,若设该核素一个原子的质量为x,并且我们用该核素的质量数代替核素的相对原子质量时,才有,即x不正确;在原子核内,一个中子的质量比一个质子的质量略大,但核内的质子数和中子数无法确定,因此D不正确。
【答案】 A
5.(2012安徽皖南八校一联)下列有关化学用语使用正确?的是?( )
A.磷(P)基态原子最外层电子排布图:
B.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式:==
C.葡萄糖的实验式:
D.氰基的电子式:
【解析】 P元素最外层还有3s电子,A项错误;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应生成项错误;葡萄糖的实验式为项错误。
【答案】 D
6.(2012浙江杭州高中阶段测试)构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低,若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是( )
A.E(3s)>E(2s)>E(1s)
B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(3d)
D.E(5s)>E(4s)>E(4f)
【解析】 根据构造原理和能级交错可知,E(3s) E(4s),C项错误;E(4f)>?E(5s)?,D项错误。
【答案】 A
7.(2012山西师大附中)具有下列电子层结构的两种元素的原子,一定属于同一周期的是( )
A.两种原子的最外电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为的原子和最外层电子排布为的离子
D.M能层上的s能级和p能级都填满了电子,而d能级上有空轨道的两种原子
【解析】 3p能级上只有一个空轨道的原子为硅原子,3p能级上只有一个未成对电子的原子为铝原子或氯原子,都在同一周期,B项正确;最外层电子排布为的原子为氖原子,最外层电子排布为的离子对应的原子可能为第三周期的钠、镁、铝或第二周期的氧、氟,C项错误;外围电子排布为或等的原子都符合D项所描述的两种原子,不位于同一周期,D项错误。
【答案】 B
8.(2012浙江衢州一中期中改编)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是( )
A.基态Mg原子的核外电子排布图:
B.过氧化氢的电子式:H∶
C.As原子的简化电子排布式为:
D.Cu(29号)元素原子的核外电子排布式为:
【解析】 根据泡利不相容原理(1个原子轨道里最多只能容纳2个电子且自旋状态相反),A项错误;过氧化氢是共价化合物,不存在电子的得失,B项正确;As原子核外共有33个电子,故简化的电子排布式为项错误;D项忽视了d轨道全充满时原子稳定,错误,正确的写法应该是。
【答案】 B
9.(2012山西师大附中)下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈哑铃形,随着电子层的增加,p能级原子轨道数也在增多
D.与s原子轨道的电子相同,p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加
【解析】 电子云是形象地描述电子在核外的运动状态,而非真正像云一样笼罩在原子核周围,A项错误;s能级的原子轨道呈球形,只能说明s电子经常出现在原子核外的轮廓大致上是球形,在该球形空间内,电子出现的概率约为90%,B项错误;p能级有三个轨道,且相互垂直,C项?错误。?
【答案】 D
10.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是 ( )
A.最易失去的电子能量最高
B.电离能最小时对应的电子能量最高
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
【解析】 在基态多电子原子中,能量最高的电子最易失去,其电离能也最小,离核就最远,故A、B、D正确;因p、s轨道所对应的能层不知道,故C项错误。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)四种短周期元素A、B、C、D,它们原子的电子层数与最外层电子数之比分别为:3∶1 、1∶1、1∶2和1∶3。据此回答下列问题：
(1)仅根据上述信息就能够确定的元素是 (选填A、B、C、D)。
(2)在所有满足上述信息的短周期元素中,酸性最强的最高价氧化物的水化物是(填化学式) ;由A、D两元素构成的化合物的电子式为(用元素符号填写,下同): 。
(3)在满足上述信息的短周期元素中,若、CD和由B、C、D形成的化合物X的混合物m g,在一定条件下与过量氧气充分反应后,将产物通过足量的固体最终发现固体质量增重m g,则符合此条件的X的分子组成可用通式 来表示。
【解析】 电子层数与最外层电子数之比为3∶1的原子各层上的电子数分别为2、8、1,为钠元素;为1∶1的可以是氢元素,也可以是铍元素,还可以是铝元素;为1∶2的可以是碳元素,也可以是硫元素;为1∶3的只能是氧元素。
【答案】 (1)AD
（3）（CO）x
12.(12分)(1)下列原子核外电子排布中,违背”泡利不相容原理”的是 ;违背”洪特规则”的是 ;违背”洪特规则特例”的是 。违背”能量最低原理”的是 ;(填编号)
①轨道表示式为
②轨道表示式为
③电子排布式为:
④电子排布式为:
⑤电子排布式为:
⑥电子排布式为:x
(2)某元素的激发态原子的电子排布式为则该元素基态原子的电子排布式为 ;元素符号为 。
(3)写出下面元素的价电子排布式:
①原子中第一个出现5s电子的元素 。
②原子中4p半充满的元素 。
(4)在第四周期原子序数为19 30号的元素中,3d轨道全空的原子有 ;3d轨道半充满的原子有? ? ;3d轨道全充满的原子有 ;
【解析】 (1)每个p能级有3个相互垂直的轨道,用x、y和z表示,根据泡利不相容原理每个轨道只能容纳两个电子,而⑥中的x轨道容纳了3个电子,违背了泡利不相容原理;当轨道处于全充满、半充满或全空时原子最稳定,这是洪特规则特例,③④违背了这一点。
【答案】 (1)⑥ ② ③④ ⑤
S
(3)①
②
(4)K和Ca Cr和Mn Cu和Zn
13.(12分)按照下列基态原子的电子排布特征判断元素,并回答问题。
A的原子中只有一个能层且只含1 个电子;B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子;C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反;D的原子第三能层上有8个电子,第四能层上只有1个电子;E原子的外围电子排布为。
(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5个): ;
(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个): 、 ;
(3)检验某溶液中是否含有可通过 反应来实现;检验某溶液中是否含有通常所用的试剂是 和 。
(4)写出E的元素符号 ,要证明太阳上是否含有E元素,可采用的方法是 。
【解析】 由A的原子中只有一个能层且只含1 个电子可知A为氢元素;由B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子可知B原子3p轨道上有5个电子,为氯元素;由C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反可知其2p轨道上有4个电子,为氧元素;D为K元素;E为Ar元素。
【答案】 (1)KOH、KClO、、HClO、等
↑↑
==↑
(3)焰色 溶液 稀硝酸
(4)Ar 对太阳光进行光谱分析
14.(14分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。?已知?:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子排布式为;
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)的核外电子排布式是 。
(2)在中的空间轨道接受分子提供的 形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的键与键的键数之比为 。
(5)五种元素中,非金属性最强与最弱的两种非金属元素形成的晶体属于 。
【解析】 29号元素为Cu。Y原子价电子排布: 中n只能取2,又为短周期,则Y可能为C或Si。R的核外L层电子数为奇数,则可能为Li、B、N或F。Q、X的p轨道的电子数分别为2和4,则应为C(或Si)和O(或S)。因为五种元素原子序数依次递增,故可推出:Q为C,R为N,X为O,Y为Si。(1)Cu的价电子排布为失去两个电子后变为。可以与形成配合物,其中中N提供孤电子对,Cu原子提供空轨道而形成配位键。(3)Q、Y的氢化物分别为和由于C的非金属性强于Si,则稳定性。因为 的相对分子质量比大,故分子间作用力大,沸点高。(4) C、H形成的相对分子质量为26的物质为结构式为?H——H,?单键是键,叁键中有一个键,两个键,所以键与键数之比为3∶2。(5)五种元素中非金属性最强的元素是O,最弱的元素是Si,两者构成的属于原子晶体。
【答案】
(2)孤电子对
(3)b
(4)3∶2
(5)原子晶体第十一单元 化学实验
第1讲 化学实验的常用仪器与基本操作
随堂演练巩固
1.(2012辽宁沈阳二中月考)实验是化学研究的基础,关于下列各实验装置图的叙述中,正确的是( )
A.装置①常用于分离互不相溶液体混合物
B.装置②可用于吸收HCl气体,并防止倒吸
C.以为原料,装置③可用于实验室制备少量
D.装置④b口进气可收集、NO等气体
【解析】 分离互不相溶液体混合物应用分液法,A项错误;图②不能防止倒吸,应用四氯化碳和水,B项错误;碱石灰可吸收碳酸氢铵分解放出的二氧化碳和水,C项正确;NO不能用排空气法收集,D项错误。
【答案】 C
2.(2012陕西西安八校期中联考)下列说法正确的是 ( )
A.用25 mL的碱式滴定管量取20.00 mL的溶液
B.制取实验中,将多余的用一导管直接导入水槽,用水吸收
C.新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
D.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗
【解析】 溶液具有强氧化性,可使碱式滴定管的橡胶管老化,应用酸式滴定管来盛溶液,A项错误;B项没有防倒吸措施,错误;氯水中次氯酸见光分解,故C项正确;不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应先用抹布拭去,再用大量水冲洗,最后涂上溶液,D项错误。
【答案】 C
3.(2012山东潍坊三县联考)在中学化学实验中使用的玻璃、陶瓷等仪器,在实验操作中不能承受温度的急剧变化,否则会引起安全事故。下列实验操作过程不是基于上述原因?的是?( )
A.钠与水反应时,只能取黄豆粒大小的钠投入盛水的烧杯中反应
B.在用二氧化锰和浓盐酸制氯气时,在加入二氧化锰后应首先加入浓盐酸,然后再点燃酒精灯
C.在用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气结束后,将大试管从铁架台上取下置于石棉网上冷却后再洗涤
D.用排水法收集气体后,先移出导气管,后熄灭酒精灯
【解析】 钠与水的反应非常剧烈,若取用金属钠的量过多,会发生爆炸引起液体飞溅,伤及实验者。
【答案】 A
4.(2012广东六校第二次联考)下列实验操作或检验正确的是?( )
【解析】 氯气的密度大于空气的密度,应用向上排空气法收集,A项错误;向容量瓶中转移液体时,应用玻璃棒引流,B项错误;检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,而不是蓝色石蕊试纸,C项错误。
【答案】 D
5.(2012山东潍坊三县联考)观察下列仪器,回答相关问题:
(1)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的? ? (填名称)。
(2)仪器上标有温度的是 (填序号)。
(3)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是 。
A.①是量筒,读数为2.5 mL
B.③是滴定管,读数为2.5 mL
C.②是量筒,读数为2.5 mL
D.②是温度计,读数为2.5 ℃
【答案】 (1)试管 (2)⑧⑨ (3)C
课后作业夯基
1.(2012福建莆田一中期中)某研究小组为测定食醋中醋酸的含量进行的如下操作,正确的是( )
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0 g NaOH到1 000 mL容量瓶加水至刻度,配成1.00 NaOH溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
【解析】 量取一定体积的白醋不能用碱式滴定管,A项错误;容量瓶不能进行溶解操作,B项错误;滴定时眼睛要注视着锥形瓶中溶液颜色的变化,D项错误。
【答案】 C
2.(2012安徽黄山高三七校联考)下列实验不能达到预期目的的是( )
A.实验①:挤出胶头滴管中的NaOH溶液,观察沉淀的颜色
B.实验②:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时产生丁达尔效应
C.实验③:通过观察酸性溶液紫色褪去,确认有乙烯生成
D.实验④:控制一定温度,将石油分离为汽油、柴油等
【解析】 挥发出的乙醇也能使酸性溶液紫色褪去,不能确认有乙烯生成。
【答案】 C
3.(2012福建四地六校第一次联考)下列实验操作中错误?的是?( )
A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.测pH时,应用玻璃棒蘸取待测液滴于湿润pH试纸中部,再与标准比色卡对比
D.称量时,称量物放置于托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘
【解析】 测pH时,pH试纸不能润湿,否则相当于将待测液稀释了。
【答案】 C
4.(2012安徽合肥一中高三段考)下列物质的制备合理的是
( )
①将氯化铝溶液与硫化钾溶液混和后过滤来制备硫化铝 ②将过量的铁与氯气加热反应制备氯化亚铁 ③在配制溶液时常向其中加入一定量铁粉和稀硫酸 ④铜先氧化成氧化铜,再与硫酸反应来制取硫酸铜 ⑤将45 mL水加入到盛有5 g NaCl的烧杯中,搅拌溶解来配制50 g质量分数为5%的NaCl溶液
A.①④ B.②③
C.③④ D.全部
【解析】 ①铝离子和硫离子会在水溶液中发生相互促进的水解反应,得不到硫化铝;②将过量的铁与氯气加热反应生成的还是氯化铁;③在配制溶液时常向其中加入一定量铁粉,可以防止被氧化,加入一定量稀硫酸可抑制亚铁离子的水解,合理;④铜先氧化成氧化铜,再与硫酸反应来制取硫酸铜,合理;⑤如果5 g NaCl全部溶解,得到的是10%的NaCl溶液。
【答案】 C
5.(2012江西新余一中模拟)化学反应终点的判断是化学实验的重要环节,下列对化学反应终点判断不正确的是 … ( )
A.向溶液中加入适量溶液后,静置,向上层清液中继续滴加溶液,若无沉淀,说明已经完全沉淀
B.淀粉在稀硫酸的作用下水解后,加入NaOH使溶液呈碱性,加入新制后加热,若有砖红色沉淀生成,说明淀粉已经完全水解
C.将晶体置于坩埚中加热,冷却后称量,并重复上述操作,若相邻两次称量的结果相同,说明硫酸钠已全部失去结晶水
D.用酸式滴定管向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加标准HCl溶液,若滴入最后一滴HCl溶液后粉红色刚好褪去,且半分钟内不变色,说明已达滴定终点
【解析】 B项只能证明淀粉已经发生水解,不能证明已经完全水解,要证明完全水解,需要将反应液中和至中性,加入碘水,看是否变蓝色,B项错误。
【答案】 B
6.(2012浙江杭州地区七校联考)高氯酸是很强的酸,沸点是130 ℃。质量分数为60%的高氯酸溶液加热不分解,浓度增高就不稳定,受热易分解,热、浓的高氯酸溶液遇有机物爆炸。为使市售的70%高氯酸进一步浓缩,所采取的措施正确的是( )
A.各仪器连接处必须用磨口玻璃
B.各仪器连接处的橡胶塞应塞紧防止漏气
C.加入生石灰后减压蒸馏
D.加入浓硫酸后常压蒸馏
【解析】 橡胶塞是由有机物制成,根据题意,热、浓的高氯酸溶液遇有机物会发生爆炸,因此各仪器连接处不能使用橡胶塞,B项错误;高氯酸与碱发生中和,C项错误;高氯酸受热会分解,故应减压蒸馏,以降低其沸点,D项错误。
【答案】 A
7.下列实验设计能完成或实验结论合理的是( )
A.证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还是二氧化氮,可用湿润的碘化钾—淀粉试纸检验,观察试纸颜色的变化
B.铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液,未出现血红色,铝热剂中一定不含氧化铁
C.测氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上,待其变色后和标准比色卡比较
D.用银镜反应来检验淀粉水解产物中有葡萄糖,应先向水解液中加入氢氧化钠溶液
【解析】 A项,溴蒸气和二氧化氮都能使湿润的碘化钾—淀粉试纸变蓝,A项错误;B项,若铝热剂中含有少量氧化铁和大量铝粉,在加入盐酸时,生成的被铝粉还原为滴加KSCN溶液也不会出现血红色,B项错误;C项,氯水可将pH试纸漂白,C项错误;D项,先加入氢氧化钠溶液的目的是中和作催化剂的硫酸,且银镜反应需在碱性条件下发生,D项正确。
【答案】 D
8.(2012黑龙江哈师大期中)化学是一门以实验为基础的自然科学,许多实验有丰富的颜色变化,有关实验的颜色变化有错误的是( )
A.向和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水,溶液由浅绿色变为红色
B.向溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
C.向溶液中滴加稀硫酸,能使溶液变为棕黄色
D.将胶体装在U形管中做电泳实验时,负(阴)极附近颜色变浅
【解析】 C项中在酸性条件下具有强氧化性,能将氧化成;D项为胶体的电泳现象胶体带正电荷,故负(阴)极附近颜色变深。
【答案】 D
9.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,一般用于搅拌、过滤或转移液体(引流)。下列有关实验过程中,一般不需要使用玻璃棒进行操作的是( )
①用pH试纸测定溶液的pH
②将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制氢氧化铁胶体
③从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
④探究晶体和晶体反应过程中的能量变化
⑤用已知浓度的盐酸和未知浓度的氢氧化钠溶液进行中和滴定实验
⑥用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水实验
⑦实验室用新制的溶液和预处理过的NaOH溶液制备白色沉淀
A.②③⑦
B.②⑤⑦
C.②④⑤
D.②④⑥
【解析】 ①要用玻璃棒蘸液体;②制氢氧化铁胶体不能用玻璃棒搅拌;③用玻璃棒搅拌加速溶解;④用玻璃棒搅拌,使反应物充分混合,加快反应速率;⑤中和滴定实验中无需使用玻璃棒;⑥原理同④;⑦不能用玻璃棒搅拌。
【答案】 B
10.用下列装置不能达到有关实验目的的是( )
A.用甲图装置电解精炼铝
B.用乙图装置制备
C.用丙图装置可制得金属锰
D.用丁图装置验证和的热稳定性
【解析】 铝为活泼金属,电解氯化铝溶液在阴极会生成氢气不会析出金属铝,A项不能达到实验目的。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)(2012山东烟台高三上学期模块检测)实验室中有一瓶KCl和的固体混合物,通过下列操作可确定该混合物中KCl和的质量比,也可制得纯净的KCl。
实验步骤
请回答下列问题:
(1)调整零点时,若指针偏向左边,应将右边的螺丝帽向? ?移动(填左或右)。某学生用已知质量为Y g的表面皿,准确称取W g样品。他在托盘天平的右盘上放入(W+Y)g砝码,在左盘的表面皿上加入样品,此时指针偏向如图,接下来他的操作应为 。
(2)实验过程中,加入的A是 ,检验A是否过量的方法是 。加入的B是 ,B物质需要过量的理由是 。得到的固体C是 ,检验沉淀C是否洗净的方法是 。
(3)过滤时,某学生的操作如图,请用文字说明图中操作的错误 。
(4)该混合物中KCl与质量比的计算式为 。
【答案】 (1)右 小心加入药品,使指针指向刻度盘中央
取上层澄清溶液少许,加盐酸观察是否有无色气体生成 盐酸 除时混入加入过量盐酸除去且不影响KCl纯度 取最后一次洗出液加入溶液,观察是否有白色沉淀析出
(3)玻璃棒没有靠在三层滤纸处;漏斗颈底端没有紧贴在烧杯内壁上
12.(14分)(2012湖北部分重点中学一联)Ⅰ.”阿波罗登月计划”总指挥韦伯在”阿波罗”登月成功后曾说:”阿波罗计划”中没有一项新发明的技术,都是现成的技术,关键在于综合。综合也是创新,例如可以用玻璃管制成的U形管、T形管、乳胶管、弹簧夹 连接成如图所示的一种装置,在U形管中加入适量的红色溶液,即得简单U形气压计,我们可将它应用于多项实验,如:A.证明空气中的氧气参与氧化还原反应的实验(如铁生锈);B.溶解热效应实验(如硝酸铵溶于水);C.装置的气密性检验实验;D.检验某些气体性质的实验(如、、等与碱溶液的反应)等等。
请从A或B中选择一项实验,画出该实验的装置图,写出实验名称。要求:①除U形气压计外,其他实验仪器或用品仅能从以下仪器中选取:广口瓶、小试管、胶头滴管、橡胶塞、乳胶管、导管;②实验药品或试剂自定,但需在图中注明。
实验名称:
Ⅱ.广口瓶简单,但它的用途真不简单!实验室用Zn粒和盐酸反应制得的其中含酸雾、水汽、硫化氢及少量氧气等杂质气体,某同学仅用四只广口瓶设计了以下几种装置,按一定顺序连接,便达到了当气体通过时,每一装置除去一种气体的目的。
(1)它们连接的顺序为 。
(2)除去的离子方程式为 。
(3)除去的离子方程式为 ,观察到的现象为 。
【解析】 Ⅱ.冷水可除去氯化氢气体,硫酸铜溶液可除去硫化氢气体,硫酸亚铁溶液可除去少量的氧气,最后通过浓硫酸干燥。
【答案】 Ⅰ.
证明空气中的氧气参与氧化还原反应
(此装置只需画出其一即可,其他合理答案也可)
Ⅱ.
===
===
装有和溶液的广口瓶中溶液的颜色由浅绿色变成棕黄色
13.(12分)U形管是中学化学实验室里的常见仪器,用途非常广泛。
(1)当用U形干燥管来干燥NO时,不宜选择的干燥剂是 。
A.无水 B. C.浓硫酸 D.碱石灰
E.CaO固体
(2)某化学兴趣小组欲利用两臂等长的U形管验证铜与稀硝酸反应的气体产物是NO而不是如图①所示,将1.0 的稀硝酸加入U形管到其高度一半,用胶塞塞好管口,其中左边胶塞插有螺旋状的铜丝,整个实验过程不再使用其他仪器。
a.添加药品前必须检查装置的气密性,请简述其方法: 。
实验步骤如图所示顺序依次进行,请回答下列有关问题:
b.图②所示的操作目的是 。
c.图②中有气泡产生时立即缓慢竖起U形管得到图③,图③所示操作发生的现象除液面左低右高之外,还可能有 。
d.图④和图⑤所示操作的目的是? ? ,涉及的方程式有: 。
【解析】 (1)U形管中放干燥剂时,只能放固体不能放液体,因而浓硫酸不能放在U形管中。(2)NO在空气中极易被氧气氧化,因此整个实验过程是不能有进入的,所以必须检查装置的气密性。a可以利用液面有高度差来检验。b将U形管倒置(如图②),可以将刚开始时U形管左侧上方的空气赶走,避免将产生的NO氧化。c稀硝酸与铜接触后,立即产生无色气体,同时铜溶解,溶液也变成蓝色。d为了检验产生的气体,可以将其与空气接触,若气体由无色变成红棕色,即可证明原气体是无色的NO。
【答案】 (1)C
(2)a.用胶塞塞好一端管口,从另一端加水至U形管两端出现明显的液面高度差,将另一端用胶塞塞好,若一段时间后,液面高度差不变,证明气密性良好
b.驱走U形管反应端的空气,使Cu与稀硝酸接触反应
c.溶液变蓝
d.使NO与U形管中的空气混合生成红棕色的通过气体颜色变化证明原无色气体为NO:==
===
14.(10分)(2012西南大学附中高三月考)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题:
(1)下列方法中,可制得的正确组合是 。
①和浓盐酸混合共热 ②、NaCl和浓硫酸混合共热 ③NaClO和浓盐酸混合 ④和浓盐酸混合 ⑤和浓盐酸混合共热 ?⑥?和浓盐酸混合
A.①②⑥ B.②④⑥
C.①④⑥ D.全部可以
(2)写出实验室制取的离子方程式 。
(3)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的反应制得的体积(标况下)总是小于1.12 L的原因是 。
(4)①装置B的作用是 。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是 。
③装置E的作用是 。
(5)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入溶液中的气体只有一种,乙同学提出应该在装置
与 之间(填装置字母序号)增加一个装置,增加装置里面的试剂可为 。
A.湿润的淀粉KI试纸
B.浓硫酸
C.湿润的红色布条
D.饱和的食盐水
【解析】 (1)D实验室制备氯气,利用的是氧化还原反应,还原剂都是浓盐酸,氧化剂有很多,实验室常用的是比强的氧化剂也可以,强氧化剂可以不用加热。
(2)实验室制的离子方程式为 ↑。
(3)0.2 mol HCl全部参加反应,生成的氯气(标准状况下)为1.12 L,但是随着反应的进行,盐酸浓度变稀将不再反应,所以生成的氯气(标准状况下)总是小于1.12 L。?
(4) ①证明有水蒸气产生,因为后面要探究氯气的漂白性,故应先干燥氯气,避免水蒸气对后面探究氯气的性质实验产生干扰,所以也有吸收水蒸气的作用;
②不同的现象是干燥有色布条不褪色,湿的有色布条褪色,就可以说明无漂白性,次氯酸有漂白性;
③因为后面要检验挥发出来的HCl气体,故先要除掉故装置E的作用是吸收。
(5)确保最终通入溶液中的气体为已经除尽,故应该在E,F之间增加一个检验是否除尽的装置, A和C中试剂都可以检验的存在。
【答案】 (1)D
↑
(3)随着反应的进行,盐酸浓度变小将不再反应
(4)①证明有水蒸气产生,并吸收水蒸气,避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰
②无漂白性,次氯酸有漂白性
③吸收
(5)E F AC第七单元 化学反应速率和化学平衡
第1讲 化学反应速率及其影响因素
随堂演练巩固
1.下列说法正确的是( )
A.二氧化锰是催化剂,能加快反应速率
B.温度越高,催化剂的催化效果越好
C.食品包装中的抗氧化剂其实质就是”负催化剂”,能使氧化反应的反应速率减小
D.升高温度,吸热反应和放热反应的反应速率都加快
【解析】 二氧化锰并不是”万能”催化剂,它只能催化某些反应,A项错误;许多催化剂在某特定温度下催化效果最好,称为催化活性,B项错误;食品包装中的抗氧化剂其实质就是还原剂,消耗包装袋中的氧气,从而保护食品不被氧化,C项错误;升高温度,吸热反应和放热反应、正反应和逆反应的反应速率都加快,D项正确。
【答案】 D
2.在一体积可变的密闭容器中,通入1 mol 和3 mol 发生反应在t时刻达到平衡。保持温度和压强不变,在t时刻,再通入一部分反应速率(v)与时间(t)的关系曲线正确的是( )
【解析】 由于是恒温恒压条件,通入氨气的瞬间,氨气浓度增大,逆反应速率增大,而此时氮气和氢气由于体积增大而浓度减小,正反应速率减小,随后随着反应进行氮气和氢气浓度逐渐增大,正反应速率随之逐渐增大,逆反应速率则随浓度的减小而减小,最后又达到新的平衡。
【答案】 C
3.可使酸性溶液褪色可作该反应的催化剂),依据褪色时间的长短可比较反应进行的快慢。下列实验中溶液褪色最快的一组是( )
【解析】 对比A、B两组,B组中浓度大反应速率快;对比B、C两组,C组温度高,反应速率快;对比C、D两组,D组中有催化剂,反应速率快。综上分析,D组反应最快。
【答案】 D
4.一定条件下,可逆反应: ?H<0,?达到化学平衡后,改变某一条件时,下列说法错误的是( )
A.加入催化剂,v(正)、v(逆)都发生变化,且变化的倍数相等?
B.降低温度,v(正)、v(逆)都减小,且v(正)减小倍数小于v(逆)减小倍数
C.增大压强,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大倍数大于v(逆)增大倍数
D.通入氩气,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大倍数小于v(逆)增大倍数
【解析】 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的反应速率,A项正确;该反应为放热反应,降温时,正逆反应速率都减小,且平衡正向移动,B项正确;该反应为气体物质的量减小的反应,增大压强时,正逆反应速率都增大,且平衡正向移动,C项正确;恒容通入氩气,正逆反应速率均不变,平衡也不发生移动,D项错误。
【答案】 D
5.(2011安徽理综,28)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1 溶液洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的对脱氮的影响,应向溶液中通入 (写化学式)。?
(2)下图表示足量Fe粉还原上述溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出时刻前该反应的离子方程式为 。t时刻后,该反应仍在进行,溶液中的浓度在增大的浓度却没有增大,可能的原因是 。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二: ;
假设三: ;
……
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:溶液中的浓度可用离子色谱仪测定?)
【解析】 (1)用0.1 溶液洗涤铁粉是为了除去铁粉表面的铁锈;为了防止空气中的对脱氮的影响,应向溶液中通入惰性气体或等以排出空气中的氧气。?
(2)分析题图中的数据不难看出前的一段时间内,?c和c不断增大,c不断减小,从而不难写出该反应的离子方程式;t后,图中?c逐渐减小,但趋势不明显,而溶液的pH〔或c〕也基本不变且pH接近7,此时应考虑水解转化为的反应。
(3)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、固体反应物的表面积和催化剂等,结合本题的反应来看,压强对反应没有影响,也不是催化剂的原因,所以应当从浓度、温度和固体反应物的表面积方面去考虑影响速率的因素。
(4)本题要注意对实验变量和实验条件的控制。既然是验证溶液的pH对反应速率的影响,那么就要控制其他变量相同,只改变溶液的pH。
【答案】 (1)去除铁粉表面的氧化物等杂质
生成的水解(或和溶液中的结合)
(3)温度 铁粉颗粒大小
(4)
实验步骤及结论:
①分别取等体积、等浓度的溶液于不同的试管中;
②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入;
③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的浓度。
若pH不同的溶液中,测出的浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。
(本题属于开放性试题,合理答案均可)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列对”改变反应条件,导致化学反应速率改变”的原因描述不正确的是( )
A.增大反应物的浓度,活化分子百分数增加,反应速率?加快?
B.增大气体反应的压强,单位体积中活化分子数增多,气体反应速率加快
C.升高反应的温度,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大
D.催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,反应速率增大
【解析】 增大反应物的浓度或增大气体反应的压强,均可使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率加快,但不能改变活化分子百分数,A项错误,B项正确;升高反应的温度,反应物分子的平均能量升高,活化分子百分数提高,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,C项正确;催化剂通过改变反应路径,使反应所需的活化能降低,从而活化分子百分数提高,分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大,D项正确。
【答案】 A
2.(2012安徽合肥八中高三模拟)有一反应:2A+B2C,其中A、B、C均为气体,下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,x轴表示温度,y轴表示B的转化率,图中有a、b、c三点,如图所示,则下列描述正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.T温度下a点表示若想达到平衡,可以采取增大压强的方法
D.c点可表示v(正)【解析】 由于温度升高,B的转化率增大,说明平衡正向移动,则该反应是吸热反应,A错;在温度下,由a点达平衡时,B的转化率不断减小,若采取加压措施,结合化学方程式可知B的转化率会不断增大,故C错;在温度下,c点会达到平衡状态,此过程中B的转化率不断增大,说明该过程v(正)>v(逆),D错。
【答案】 B
3.(2012安徽省城名校高三联考)在容积为2 L的容器内发生反应: H<0,起始时充入1 mol CO和0.8 mol 经过2 min后,反应达到平衡状态,此时的浓度为0.2 下列说法正确的是( )
A.该反应的平衡常数为:
B.CO和的转化率相同
C.2 min内,用表示的反应速率为:v.1
D.升高温度时,v（正）减小,v（逆）增大
【解析】 A中,该反应的平衡常数为:K。B中,CO和的起始量不同,所以转化率不同。D中,升高温度时,v(正)与v（逆）均增大。
【答案】 C
4.(2010福建理综,12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4 8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( )
A.2.5 和2.0
B.2.5 和2.5
C.3.0 和3.0
D.5.0 和3.0
【解析】 4 8 min时,反应物浓度由20 变为10 ，其平均反应速率为
.5 。由图中曲线看出每隔4分钟反应物的浓度在原来的基础上减半,故16分钟时浓度应为2.5 。
【答案】 B
5.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 现有下列几种说法:①用物质A表示的反应的平均反应速率为0.3 ②用物质B表示的反应的平均反应速率为?0.6 ③2 s时物质A的转化率为70% ?④2 s时物质B的浓度为0.7 其中正确的是( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
【解析】 2A(g) + B(g) 2C(g)
起始/mol 4 2 0
转化/mol 1.2 0.6 1.2
2 s时/mol 2.8 1.4 1.2
则v(A)=0.3 v(B)=0.15 ?，(A)=30%,2 s时c(B)=0.7 。
【答案】 B
6.在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,来考察不同载体下薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20 min取一次样,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.不同载体,无论何种温度一定是钛片最好
B.约在520 ℃时,钛片载体的光催化活性最好
C.无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高
D.不同载体时薄膜的光催化活性相同
【解析】 催化剂的催化活性都受温度等的影响,但不是温度越高越好,C项一定错误;由图中看出不同载体时薄膜的光催化活性不同,A、D项错误;约在520 ℃时,钛片载体的光催化活性最好,B项正确。
【答案】 B
7.设2CO H>0,反应速率为 H<0,反应速率为,对于上述反应,当温度升高时,和的变化情况为?( )
A.同时增大
B.同时减小
C.增大减小
D.减小增大
【解析】 当其他条件不变时,升高温度时,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大。
【答案】 A
8.为研究酶对反应↑速率的影响,通过实验可得到如下两条曲线。图甲是室温下酶的活性受pH影响的曲线,图乙表示在最合适温度及pH=b条件下分解产生的的体积随时间的变化。若反应过程中改变某一初始条件(其他条件不变),以下叙述正确的是( )
A.温度升至100 ℃,e点不移,d点右移
B.用量增加时,e点不移,d点左移
C.pH=c时,e点为0
D.pH=a时,e点下移,d点左移
【解析】 酶是蛋白质,温度升至100 ℃酶发生变性反应,失去催化活性,故反应变慢,而催化剂只能改变反应速率,不能改变反应限度,A项正确;反应物的用量增大,则产物氧气的体积一定增大,e点会移动,B项错误;pH=c时,催化剂失去催化活性,反应仍能进行,pH=a时,催化活性不是最好,反应仍能进行,只是反应速率较小而已,e点都不变,C、D项错误。
【答案】 A
9.如图所示,采用作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物的含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为: 相关说法正确的是( )
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.催化剂①、②分别适合于250 ℃和450 ℃左右脱氮
C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
【解析】 图中两个最高点对应的横坐标表示催化活性最好的温度,反应能进行到平衡状态,之后脱氮率均下降,是因为反应为放热反应,升温不利于脱氮,A项错误,B项正确;最高点之前脱氮率小的原因是催化活性小,反应速率小,测量时反应未达到平衡状态,不能说明平衡转化率就小,C项错误;该反应为气体体积增大的反应,增压平衡向左移动,D项错误。
【答案】 B
10.可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的v-t图像如下图,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,其v-t图像如下图。
① ② ③ ④ ⑤tt ?⑥t?t ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧上图甲中阴影部分面积更大
以上正确的为 ( )
A.②④⑤⑦
B.①④⑥⑧
C.②③⑤⑧
D.①③⑥⑦
【解析】 加入催化剂,正逆反应速率以及平衡时的反应速率都增大,故①③错,②④对;反应速率增大,则达平衡的时间变短,故⑤对,⑥错;加入催化剂并不能改变反应的限度,故⑧错,⑦对。综上分析可知只有A项符合题意。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某温度时,在体积为5 L的密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol t秒时的物质的量为?0.20 mol,?到第t秒时恰好达到平衡,此时的物质的量为0.35 mol 。
(1)t t这段时间内的化学反应速率v 。
(2)若继续加入2 mol Fe(s),则逆反应速率? ?(填”增大”“减小”或”不变”,下同),继续通入1 mol ??则正反应速率 的物质的量 ? ?。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图所示。t时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 (填写2项)。
【解析】 反应的方程式为
(1)v ?
(2)在固体有剩余的情况下,增加或减少固体的质量,对反应速率以及限度均无影响。
(3)t时反应未达到平衡,改变条件后逆反应速率突然增大,且继续增大,改变的条件可能为加入催化剂或升高温度或增大氢气浓度。
【答案】
(2) 不变 增大 增大
(3)使用了催化剂、升高了温度、增大了的浓度(任答2条)
12.(14分)(2012安徽合肥一模)为了探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,有同学设计了在一定条件下进行如下实验,测量在不同试剂用量的反应条件下获得相同量气体所用的时间。
(1)请完成下表(填写表格中的空白处)(假设溶液混合时体积变化忽略不计)
实验编号 ① ② ③
所加0.4 溶液的体积 30 mL
所加0.2 溶液的体积 0 0.5 mL 5mL
所加蒸馏水的体积 5 mL
探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,设计实验时应注意的问题
(2)实验③一段时间后可看到的锌粒表面呈 色。
(3)实验表明②号实验最快,③号实验最慢,可能的原因是 。
【解析】 由实验目的知,在锌的接触面积不变、浓度相同、温度等都相同的情况下,仅改变硫酸铜溶液用量,为了便于控制浓度,必须加水使溶液总体积相等,确保浓度相等,所用稀硫酸的体积相同(30 mL)。(1)根据①组实验知,不加硫酸铜溶液时,蒸馏水体积为5 mL,稀硫酸体积为30 mL,溶液总体积为35 mL。 则②组实验中稀硫酸的体积也为30 mL,必须加水4.5 mL,使浓度相同;实验③则不需要加水;实验中注意的问题是要注意设计对照实验,控制变量(如锌的接触面积、浓度、温度等都相同。(2)锌与硫酸铜溶液反应生成的铜覆盖在锌粒表面,呈红色;(3)③号实验最慢,原因是硫酸铜过多,产生的铜覆盖在锌粒表面,阻止锌与接触,使反应减慢。?②号?实验最快,原因是锌与硫酸铜溶液反应生成的少量的铜和锌构成了原电池,加快了反应速率。
【答案】 (1)
实验编号 ① ② ③
所加0.4 溶液的体积 30 mL 30 mL 30 mL
所加0.2 溶液的体积 0 0.5 mL 5 mL
所加蒸馏水的体积 5 mL 4.5 mL 0
探究硫酸铜对硫酸与锌反应速率的影响,设计实验时应注意的问题 固定:温度、硫酸浓度、锌粒颗粒大小
(2)暗(紫)红
与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率。较多的溶液加入后与Zn反应产生的Cu大量沉积在Zn表面,降低了Zn与溶液的接触面
13.(12分)尿素是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应为:?? (l) H=-103.7
试回答下列问题:
(1)下列措施中有利于提高尿素的产率的是? ?。
A.采用高温
B.采用高压
C.寻找更高效的催化剂
(2)合成尿素的反应在进行时分为如下两步:
第一步: 氨基甲酸铵)(l) H
第二步: H
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图Ⅰ所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定,总反应进行到? ? min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得的物质的量如图Ⅰ所示,则用表示的第一步反应的速率v? ?。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如图Ⅱ所示,则H 0(填”>““<“或”=”)。
【解析】 (2)①由图中看出氨基甲酸铵的增加速度、氨气的减小速度非常快,而尿素的增加速度却较小。②10分钟内的物质的量由1 mol减小到0.26 mol,故其表示的反应速率为.148 。?③由图像看出温度越高,平衡常数越大,则反应为吸热?反应。?
【答案】 (1)B
(2)①二 55 ②0.148 ③>
14.(12分)士兵在野外加热食物时通常采用”无焰食物加热器”,其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠粉末,使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在室温下对该产品的两个探究实验:
【实验1】向加有等量水的三个相同隔热容器中分别加入下列各组物质,结果见下图1。
①1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末;
②将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末;
③1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末。
【实验2】向加有100 mL水的多个相同隔热容器中分别加入由0.10 mol镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末组成的混合物,不断搅拌,第15 min时记录温度升高的幅度,见下图2。
请同答下列问题:
(1)实验1证实了该反应的反应速率与 ?有关。?
(2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时,实验就无须再做的原因是 (填字母)。
A.加入更多的NaCl不再增加反应速率
B.加入NaCl反而会降低反应速率
C.已达到沸点不再有温度变化
D.需要加入更多的铁粉来提高温度
(3)如果在实验2中加入了0.060 mol的NaCl,则第15 min时?混合物的温度最接近于 (填字母)。
A.34 ℃
B.42 ℃
C.50 ℃
D.62 ℃
(4)铁粉、NaCl能使反应速率加快的原因是 。
【解析】 (1)由三组实验的实验用品看出,只有镁的表面积大小不同,而反应速率大小也不同,故说明镁的表面积与反应速率有关。
(3)由图中沸腾时温度升高值大约为82 ℃,则可知实验时温度为18 ℃左右,从图像中看出,加入0.060 mol的NaCl,温度升高值大约为40 ℃,故第15 min时混合物的温度最接近于62 ℃。
【答案】 (1)镁的表面积
(2)C
(3)D
(4)镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池??第二单元 化学物质及其变化
第1讲 物质的分类
随堂演练巩固
1.(2012浙江绍兴期中改编)宣传科学,介绍高新技术,揭露伪科学,是教育者的义务,下列各项中属于伪科学的是 ( )
A.用催化剂将水变成油
B.稻草可变成酒精
C.昆虫通过释放气态化学物质传递信息
D.用干冰进行人工降雨
【解析】 A项不符合元素守恒,水只含有氢氧两种元素,而油(无论是汽油还是食用油)都含有碳元素,A项属于伪科学;稻草的主要成分为纤维素,经水解可生成葡萄糖,进一步可生成酒精,B项不属于伪科学;昆虫通过释放气态化学物质(称为信息激素)传递信息,C项不属于伪科学;利用干冰的制冷作用进行人工降雨,D项不属于伪科学。
【答案】 A
2.(2012安徽合肥一模)下图所表示的一些物质或概念间的从属关系不正确的是( )
X Y Z
A 干冰 氧化物 纯净物
B 离子化合物 电解质 化合物
C 淀粉溶液 胶体 分散系
D 置换反应 氧化还原反应 离子反应
【解析】离子反应和氧化还原反应是交叉关系,不是从属关系。?
【答案】 D
3.下列说法中,不正确的是( )
A.化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质,化学可以识别、改变和创造分子
B.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体的原因: 胶体北京理综,9)
C.放热的化学反应过程中生成了新的能量——热能
D.用过两种墨水的钢笔笔尖堵塞没有发生化学变化
【解析】 化学反应的过程可看作是原子间的重新组合过程,利用化学反应可以重新组合成新的分子,A项正确;能量只能转化,而不能凭空生成,化学反应中的放热现象为化学能转化为热能,C项错误;用过两种墨水的钢笔笔尖堵塞是因为两种墨水均为胶体,其中的胶粒带不同性质的电荷,相遇时发生了电荷中和,使胶体微粒发生聚集,形成较大颗粒,从而形成沉淀,实质上是发生了胶体的聚沉,D项正确。
【答案】 C
4.(2012浙江桐乡模拟)下列各物质的化学式、名称(或俗名)、分类都正确的是( )
A.FeO 氧化铁 碱性氧化物
B. 小苏打 盐
C. 明矾 盐
D. 硫酸铜 酸
【解析】 FeO的名称是氧化亚铁,不是氧化铁,A项错误;俗称苏打或纯碱,B项错误;属于盐,D项错误。?
【答案】 C
5.(原创)下列有关胶体制备的说法正确的是( )
A.向25 mL沸腾中的自来水中滴加5-8滴饱和氯化铁溶液来制取氢氧化铁胶体
B.向25 mL沸腾中的蒸馏水中滴加5-8 mL饱和氯化铁溶液来制取氢氧化铁胶体
C.向25 mL沸腾中的蒸馏水中滴加5-8滴饱和氯化铁溶液来制取氢氧化铁胶体
D.制备氢氧化铁胶体的化学原理是?
【解析】 自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应该用蒸馏水来制备氢氧化铁胶体,A项错误;B项中溶液过量,过量的溶液能使制得的胶体发生聚沉;制备氢氧化铁胶体的化学原理是胶体。
【答案】 C
6.正确认识事物的相同点和不同点,是学好化学的关键之一。我们可用下图左侧示例来表示事物的不同点。将两种事物相同点写在两个圆重叠的区域内,每种事物的不同点则写在相应圆中重叠区域外的部分。请参照下图左侧示例,另外确定一组化学事物,填写在右侧空格中。
【解析】 依据信息,正确找出一组事物中的相同点和不同点即可,本题答案开放,答案合理即可。
【答案】 A分子 B原子 a由原子构成 b化学变化中最小的粒子 c都在不断地运动(或A化合反应 B分解反应 a只有一种生成物 b只有一种反应物 c都是化学反应等其他合理答案)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012福建罗源一中月考)下列关于氧化物的叙述正确的是?( )
A.酸性氧化物都可以跟强碱溶液反应
B.与水反应可生成酸的氧化物都是酸性氧化物
C.金属氧化物都是碱性氧化物
D.不能跟酸反应的氧化物一定能和碱反应
【解析】 根据”可以跟碱溶液反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物”可知A项正确,B项错误;碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如过氧化钠,C项错误;有些氧化物既不能与酸反应也不能与碱反应,如一氧化氮、一氧化碳等,这些氧化物称为不成盐氧化物,D项错误。
【答案】 A
2.下列是某些学生自己总结的一些规律,其中正确的是 …
( )
A.氧化物不可能是还原产物只可能是氧化产物
B.一种元素可能有多种氧化物,但同一化合价只对应一种氧化物
C.一种物质不是电解质,就一定是非电解质
D.有些化学反应不属于化合、分解、置换、复分解反应中的任何一种反应
【解析】 可通过列举反例来排除A项和B项,如碳与氧气反应生成的反应中既是氧化产物,又是还原产物;+4价氮可以形成和两种氧化物。化合物可分为电解质和非电解质,单质既不是电解质,也不是非电解质,C不正确;反应CO+CuO就不属于四种基本反应类型中的任何一类,D选项正确。
【答案】 D
3.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态,它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状、不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A.水由液态变玻璃态,体积缩小
B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.由液态水变成玻璃态水发生了化学变化
【解析】 由题给信息知,玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同,表明水由液态变玻璃态其体积不变;由液态水变成玻璃态水,分子没有变化,不属于化学变化。
【答案】 C
4.下列诗句或谚语都与化学现象有关,下列说法不正确的是
( )
A.”水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B.”落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C.”滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D.”忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关
【解析】 ”水乳交融”指形成乳浊液,是物理变化,”火上浇油”指燃烧,包含化学变化,A项正确;”落汤螃蟹着红袍”生成了红色的新物质,发生了化学变化,B项正确;”滴水石穿”伴随化学反应===而”绳锯木断”不包含化学反应,C项错误;海市蜃楼现象和胶体的丁达尔现象有关,D项正确。
【答案】 C
5.按照物质的树状分类和交叉分类应属于 … ( )
①酸 ②氢化物 ③氧化物 ④含氧酸 ⑤难挥发性酸 ⑥强氧化性酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①④⑥⑦⑧
C.①⑨
D.①④⑤⑥⑦
【解析】 从不同的角度进行分类属于:酸、含氧酸、强氧化性酸、一元酸、化合物。
【答案】 B
6.(2012安徽名校高三联考)”分类”是一种思想方法,在化学发展中起到了重要作用。下列分类标准合理的是 ( )
A.氧化还原反应中,一种元素化合价上升,一定有另一种元素化合价下降
B.根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液
C.根据水溶液能否导电将化合物分为电解质和非电解质
D.碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物
【解析】氧化还原反应中有一类反应属于歧化反应,是同种元素之间的氧化还原反应,变化的元素只有一种,A错;区别不同分散系的本质是分散质的颗粒大小,不是丁达尔现象,B错;区别电解质和非电解质的方法不仅是溶液,还包含了熔融状态,C错。
【答案】 D
7.(2012天津第一次六校联考)下列说法正确的是 … ( )
A.按分散剂可将分散系分为溶液、胶体和浊液
B.元素周期表中含金属元素最多的族是第ⅠA族
C.、、、均为离子化合物
D.漂白粉、福尔马林、钢、王水、氯水均为混合物
【解析】 将分散系分为溶液、胶体和浊液的分类标准是分散质微粒直径的大小,A项错误;元素周期表中含金属元素最多的族是第ⅢB族,因含有镧系元素和锕系元素,B项错误;为共价化合物,C项错误。
【答案】 D
8.下列说法正确的是( )
①漂白粉、水玻璃和铝热剂都是混合物;
②煤的干馏和石油的分馏都是化学变化;
③氨基酸、纯碱、芒硝和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物;?
④乙醇中混有乙酸,除去乙酸可先加足量生石灰后再蒸馏。
A.①④ B.①③
C.②④ D.③④
【解析】 石油的分馏是物理变化,②错;纯碱,即碳酸钠,不是碱;芒硝,即十水硫酸钠,属于盐,③错。
【答案】 A
9.(2012浙江杭州地区七校联考改编)通过复习总结,你认为下列对化学知识的概括不合理的是( )
A.碱性氧化物都是电解质
B.一种元素可能有多种氧化物,同种化合价也可能对应多种氧化物
C.在化学反应中,一定有化学键的断裂和形成,并伴有能量的变化
D.能与金属镁反应产生氢气的溶液一定是酸溶液
【解析】 碱性氧化物都是离子化合物,在熔融状态下都导电,为电解质,A项正确;一种元素可以形成多种氧化物,如氮元素的氧化物有:NO、、、、且、中N的化合价都是+4价,B项正确;化学反应的过程就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,故化学反应过程伴随能量的变化,C项正确;金属镁可以和氯化铵溶液反应放出氢气,D项错误。
【答案】 D
10.现有C、CO、、四种物质,采用下列分类标准,无法将其中两种归为一类的是( )
A.是否具有还原性
B.是否为氧化物
C.碳元素的化合价是否相同
D.是否为电解质
【解析】 根据是否具有还原性可归为C、CO和、两类;根据是否为氧化物可将CO、归为一类;根据碳元素的化合价是否相同可将、归为一类;根据是否为电解质可分为两组和C、CO、。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)A、B、C、D为中学化学中常见的短周期元素的单质,它们都能在氧气中燃烧,四种元素形成的五种氧化物中,常温下只有一种为无色液体,其余均为固体,且四种固体氧化物中,有三种能与硫酸发生反应生成盐和水,有两种能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水。
(1)从以上信息看,A、B、C、D一定含有的元素有 ?和 ?(按原子序数从小到大的顺序回答,下同)。你推断出有后者的理由是 ? ? ?。
(2)若调整四种固体氧化物的比例,加入足量水可得澄清的无色溶液,向该溶液中加入足量盐酸,最终有白色沉淀生成。据此,你推测另两种元素分别为 ?和 ?。写出生成白色沉淀的离子方程式 。
(3)五种氧化物中有 ?种碱性氧化物, ?种酸性氧化物。
【解析】 (1)常温下呈液态的氧化物只有水和双氧水,而该液态化合物为单质在氧气中燃烧生成,故只能是水,必有氢元素。四种固体氧化物中,有三种能与硫酸发生反应生成盐和水,有两种能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水说明必有一种既能与硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,则只能是氧化铝,故必有铝元素。
(2)根据(1)的分析,固体氧化物中含有氧化铝,调整四种固体氧化物的比例,加入足量水可得澄清的无色溶液,故固体氧化物中必有钠的氧化物。向所得溶液中加入足量盐酸最后有白色沉淀,故固体氧化物中必有二氧化硅。?
(3)五种氧化物分别为水、氧化铝、二氧化硅、氧化钠和过氧化钠,其中二氧化硅为硅酸的酸酐,氧化钠为碱性氧化物,氧化铝为两性氧化物。
【答案】 (1)氢 铝 四种固体氧化物中,有三种能与硫酸发生反应生成盐和水,有两种能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水说明必有一种既能与硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,则只能是氧化铝,故必有铝元素
(2)钠 硅 ===或 ===
(3)1 1
12.(13分)(2012山东青州期中考试)A、B、C、D都是中学化学常见的物质,其中A、B、C均含同一种元素。在一定条件下相互转化关系如下图所示(部分产物已略去)。请按要求回答下列问题:
(1)若B、C 为氧化物,B转化为C时,质量增加25%,C能够与水反应生成一种强酸,则B转化为C的化学方程式是: ? ?。
(2)若D为某金属单质,向C的溶液中滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B的化学式是 ?。
(3)若D为强电解质溶液,A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,则A和C反应的离子方程式是: ;符合条件的D物质可能是 ?(填序号)。
①硫酸 ②醋酸 ③氢氧化钠 ④一水合氨 ⑤氯化钡
【解析】 (1)若B、C 为氧化物,则为连续氧化过程,B转化为C时,质量增加25%,则可知A可能为硫化氢或单质硫,而B、C分别为二氧化硫和三氧化硫。
(2)根据题意B、C为氯化物,D为某金属单质,则由图示可知必为变价金属,故可知为铁,A、B、C分别为氯气、氯化铁和氯化亚铁。
(3)依题意A和C在溶液中反应生成白色沉淀B,则A和C发生的反应应为和的反应。
【答案】
=== ①③
13.(15分)(1)现有下列6种物质:、、CaO、MgO、、。按照不同的分类标准,它们中有一种物质与其他5种有明显的不同,请找出这种物质,并写出依据(写出两种分类方法):
① 。
② 。
(2)从上述物质中分别找出两种能相互反应的物质,各写一个非氧化还原反应的方程式和氧化还原反应的方程式: 。
(3)虽然分类的方法不同,但离子反应和氧化还原反应之间也存在着一定的关系,请用简单的图示方法表示二者之间的关系: 。
(4)生活中的食醋和淀粉溶液分属于分散系中的 ?和 ?,用 ?可以鉴别(填化学专用名词)。
【答案】 (1)①常温常压下是气体,其余是固体
②是过氧化物,其余为氧化物(答案不唯一,合理即可)
或?等其他合理答案)
===
(3)
(意思正确、能表示二者的交叉关系即可)
(4)溶液 胶体 丁达尔效应
14.(10分)将化学知识系统化,有助于对化学问题的进一步认识。请你参与下列关于化学反应的讨论。
问题1:从不同的角度,化学反应可以有不同的分类方法。请在下面的方框中,用图示的方法表示离子反应、化合反应和氧化还原反应之间的关系(每类反应各用一个椭圆表示)。
问题2:化学反应的发生是有条件的。反应物相同,反应条件不同,产物不同(列举一例,用化学方程表示): 、 。
问题3:反应物相同,浓度不同,产物不同(举例用离子方程式表示): 、 。
答案:问题1:
问题2:
=== 全对才给分,其他合理答案同样给分,下同)
问题3:
浓)===↑
稀)===↑?第十单元 化学与自然资源的开发和利用
第1讲 开发和利用金属矿物和海水资源
随堂演练巩固
1.近年来,科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性,以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法,你认为哪项是错误的( )
A.铝质轻,便于运输、贮存,且安全
B.铝燃烧时放出的热量大,且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制
C.在地球上,铝矿资源比较丰富
D.现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
【解析】 现代电冶铝的工业技术为电解熔融的氧化铝,需要消耗大量的电能,若铝作为一种普遍使用的新型能源,一定要想法解决铝的冶炼问题,关键就在于如何利用太阳能等可再生的廉价的新能源,采用新技术来生产铝。
【答案】 D
2.用铝热法还原下列氧化物制得金属各1 mol,消耗铝最少的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】 用铝热法还原金属氧化物时,Al作还原剂,金属氧化物作氧化剂。在反应中金属氧化物被还原为单质,显然,在氧化物中金属化合价越高,变为单质时需获得的电子越多,消耗铝越多;金属化合价越低,得电子数越少,消耗铝越少。以上金属氧化物中金属化合价分别为:Mn(+4)、W(+6)、Cr(+3)、。Co化合价最低,则D项消耗铝最少。
【答案】 D
3.(2012福建长泰一中高三期中)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解饱和溶液,可制得金属镁
【解析】 A项,明矾净水的原理是===胶体)+利用胶体)的吸附性进行净水;B项,因为轮船主要用铁造外壳,铁在海水中易被腐蚀。镀上比铁活泼的锌能形成原电池,锌作负极失去电子先被腐蚀,从而起到保护铁的作用,即可减缓船体的腐蚀速率;氧化镁的熔点是2 852 ℃,可用于制作耐高温材料;电解饱和溶液,发生的化学反应为↑↑,不会产生金属镁,电解熔融的能制取单质镁,发生的反应为↑。
【答案】 D
4. (2012山东青州一中训练)若将海水淡化作饮用水使用,下列方法在原理上完全不可行的是( )
A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化
B.利用太阳能使海水蒸馏淡化
C.将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水
D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子
【解析】 明矾净水是利用明矾在水中电离出的与水反应生成的胶粒的吸附作用而除去水中的一些泥沙,并不能除去海水中的阴、阳离子而使海水淡化,A项错误;利用太阳能使海水蒸馏淡化,是有研究价值的一种淡化途径;海水缓慢凝固后可结成冰,在这个过程中可以除去海水中的离子而淡化;将海水通过离子交换树脂使海水淡化是一种已被应用的海水淡化方法。
【答案】 A
5.(2011海南化学,14)镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的 ,还生成少量
的 (填化学式);
(2)是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是 ,该化合物水解的化学方程式为 。
【解析】 (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO,还生成少量的和C。(2)该化合物中Cl显-1价,H显+1价,C显-4价,则中镁的化合价是+2。
【答案】 (1)MgO 和C
(2)+2 ↑+HCl
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012浙江温州十校联考) 化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中,错误的是( )
A.今夏,温州地区出现了严重的旱情,缓解旱情的措施之一是用碘化银进行人工增雨
B.新能源汽车的推广与使用有助于减少光化学烟雾的产生
C.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现”低碳经济”
D.华裔科学家高琨在光纤传输信息领域中取得突破性成就,光纤的主要成分是高纯度的单质硅
【解析】 光纤的主要成分是二氧化硅。
【答案】 D
2.(2012黑龙江大庆实验中学月考)下列有关金属的工业制法中,正确的是( )
A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得铁
C.制镁:以海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,用还原可得镁
D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝
【解析】 电解法制取金属钠时,需要电解熔融的NaCl,而不是电解其溶液,A项错误;镁的还原性很强,不能用热还原法来制取,而应用电解法制取,C项错误;熔融的氯化铝不导电,故不能电解其熔融物制取金属铝,而应电解氧化铝和冰晶石的共熔体,D项错误。
【答案】 B
3.(2011江苏四市调考)下列六种工业生产:①用海水为原料提取镁 ②制硅酸盐水泥 ③制普通玻璃 ④冶炼生铁
⑤制漂白粉 ⑥接触法制硫酸,其中必需用到石灰石作为原料的是( )
A.①②③④⑤
B.②③④⑤⑥
C.①②③⑤⑥
D.①②③④⑤⑥
【解析】 此题考查工业生产中的化学知识,海水提镁,需加入石灰乳,需要为原料。制水泥的原料是黏土和石灰石;制玻璃的原料是纯碱、石英和石灰石。冶炼生铁需加入石灰石做造渣剂。制漂白粉用到石灰乳,需为原料;而制硫酸的原料是黄铁矿、空气和水。故选A。
【答案】 A
4.(2011广东理综,10)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入溶液中,观察沉淀的生成
C.将浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水固体
【解析】 A项,直接将水加入浓硫酸中的操作是错误的;B项,缓慢滴加NaOH,会使其充分吸入空气中的而部分变为进而致使生成部分沉淀;D项,直接加热蒸干溶液会得到不能得到。
【答案】 C
5.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有覆盖在其表面。下列说法错误的是( )
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成覆盖物是化学腐蚀过程
【解析】 合金的各种性质与构成合金的元素之间有很大的差异,如合金熔沸点低于构成合金的各组分的熔沸点,机械强度强于构成合金的各组分的机械强度等等,A错误;锡比铜活泼,锡青铜中的锡对铜起保护作用,B正确;锡青铜文物在潮湿环境中容易发生吸氧腐蚀,腐蚀程度加快,C正确;生成覆盖物是化学腐蚀过程,不是电化学腐蚀过程,D正确。
【答案】 A
6.从海水中提取镁的主要步骤
①把贝壳烧成生石灰;
②在海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;
④在氯化氢热气流中加热晶体;
⑤电解上述所得盐(熔融条件下)。
下列说法不正确的是( )
A.上述变化包括了分解反应、化合反应、复分解反应类型
B.贝壳烧成生石灰属于吸热反应
C.在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是为了抑制阳离子的水解
D.步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法
【解析】 贝壳的主要成分为碳酸钙,煅烧可得生石灰,该反应为吸热的分解反应,生石灰与水反应为化合反应,熟石灰与氯化镁反应为复分解反应,A、B项正确;由制为了防止水解,需要在氯化氢的气流中加热,C项正确;镁为活泼金属,电解其盐溶液不能得到金属镁,D项错误。
【答案】 D
7.(2011江苏化学,16改编)以硫铁矿(主要成分为为原料制备氯化铁晶体的工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量
B.酸溶之后的后续过程中酸保持过量
C.通氯气氧化后,产生的尾气中含有氯气和氯化氢
D.由制取无水需要在氯化氢的气流中加热
【解析】 酸溶时加入的酸是盐酸,若加入硝酸,会引入难以除去的硝酸根离子,A项错误;酸溶之后的后续过程中酸保持过量可抑制的水解,B项正确;通氯气氧化后,过量的氯气逸出时可带出溶液的氯化氢气体,C项正确;由制取无水时,为了防止水解,需要在氯化氢的气流中加热,D项正确。
【答案】 A
8.下图所示为一种用蒸馏法淡化海水的流程,已知减压可以降低水的沸点。下列说法不正确的是( )
A从①处进入的海水的作用为冷却
B从②出流出的浓海水直接排放到海洋中
C从③处流出的海水还不能直接饮用
D从④处通入热蒸气是加热海水,使之蒸发
【解析】 海水在④处被加热,通过减压使之沸腾,获得蒸馏水从③处流出,被加热的海水是在做完冷却剂之后的海水,这样可节约能源,而从②处流出的浓海水则可引入盐田制食盐或用于提取金属镁等。
【答案】 B
9.(2011浙江理综)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
注:溶液中某种离子的浓度小于1. 可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。
已知:K.;K.;
K.;K5.61×10-12。
下列说法正确的是( )
A.沉淀物X为
B.滤液M中存在不存在
C.滤液N中存在、
D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体,沉淀物Y为和的混合物
【解析】 步骤①加入NaOH溶液与反应生成与结合生成沉淀,A正确;假设操作①加入的全部与反应最多生成1. mol 而模拟海水中n.011 mol,所以M中c（Ca2+）少为0.01 错误;滤液M中加NaOH固体后,c1. 滤液N中含c . . 即不存在错误;加入4.2 g NaOH后,溶液中c0.105 与反应完后c0.005 mc（Ca2+）c0.011 .005
2.75.故无沉淀生成,D错误。
【答案】 A
10.工业上制备氯化铜时,是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁),充分搅拌,使之溶解,反应如下:
CuO+2HCl
FeO+2HCl
已知:.6时以形式完全沉淀;.4时以形式完全沉淀;pH在3 4时以形式完全沉淀。除去溶液中的可以采用的方法是( )
A.直接加碱,调整溶液.6
B.加纯铜粉,将还原出来
C.先将氧化成再调整pH在3 4
D.通入硫化氢,使直接沉淀
【解析】 直接加碱,调整溶液.6,此时以形式完全沉淀,A项错;铜与不反应,B项错;硫化氢与不反应,D项错;将氧化成再调整pH在3 4,既除去了又不减少项正确。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)金属镁和镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途,金属镁的冶炼有多种方法,其中之一为皮江法。该方法是以白云石为原料,经高温煅烧生成氧化物氧化物在还原炉中经1 200℃真空条件下用硅铁还原生成镁蒸气(铁在反应前后化合价不变),镁蒸气经冷凝器冷聚为粗镁,粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。反应工艺流程如下图:
(1)在冶炼过程中反应温度对生成金属镁的影响如图,从图中分析,还原反应的反应热
H 0(填”<““>““=“),理由是 。
(2)还原炉中需要在1 200℃真空条件下反应,反应达到平衡时的温度与压强的关系如下。
剩余压强(mmHg) 760 10 1 0.1
平衡时的温度(℃) 2 370 1 700 1 430 1 235
真空条件对制备金属镁来讲,可以达到的目的是:
① ;
② 。
(3)含镁矿物常见的有菱镁矿、白云石和光卤石其中属于。
A.复盐
B.混合物
C.配合物
(4)写出下列反应的方程式:
①煅烧白云石 。
②与Si的反应 。
【解析】 由图像可以看出,升高温度Mg的产率增大,即反应正向进行,说明正反应为吸热反应;(2)由表中数据可知,压强越小,平衡时的温度越低,故真空条件一是防止金属镁被氧化,二是可以降低温度,节约能源;(3)光卤石中含一种酸根离子和两种金属离子,故是一种复盐;(4)①↑ ②MgO+Si2Mg↑。
【答案】 (1)> 升高温度Mg的产率增大,反应正向进行,说明正反应为吸热反应
(2)①降低反应所需温度,节约能源
②防止Mg被空气氧化
(3)A
(4)①↑ ②2Mg↑
12.(12分)某同学按如下实验流程提取海带中的碘,请回答相关问题。
(1)第①步是将海带放入 (填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
(2)第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液,可以采取的措施是
(写出两条)。
(3)实验进行到某一步骤时应检验碘的存在,具体方法是 。
(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),这些盐类是在流程图中的第 步(填编号)与碘分离的。
【解析】 (1)物质的灼烧应在坩埚内进行。
(2)充分搅拌,加热煮沸均有利于碘离子溶解。
的检验,可取样氧化后,用淀粉进行检验。
(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等)不能在前面步骤的过滤操作中分离,应该在⑤萃取时与分离。
【答案】 (1)坩埚
(2)充分搅拌,加热煮沸
(3)取氧化后的溶液少量于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝证明含碘(或取过滤后的溶液少量于试管中,滴加几滴氯水再滴加淀粉溶液,若溶液变蓝证明含碘)
(4)⑤
13.(14分)(2011福建理综,24)四氯化钛是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是制备等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
无色紫色
紫色无色
加入铁屑的作用是 。
(2)在②③工艺过程中需要控制条件以形成n溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在 范围。
(3)若把③中制得的固体n用酸清洗除去其中的杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=3.该温度下反应的平衡常数K= 。
(4)已知: H=+140
H=-221
写出④中和焦炭、氯气反应生成液态和CO气体的热化学方程式: 。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量杂质的可采用 方法。
熔点/℃ -25.0 -68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
【解析】 (1)由于加入铁屑至浸出液显紫色结合方程式可以得到,铁屑的作用为制备保护防止被氧化。
(2)溶胶即胶体,分散质粒子大小为 -或1 -100 nm)之间。
(3)平衡常数K=c/cc/[K/c=K/(K.。
(4)根据盖斯定律,将题中两个热化学方程式相加得:2CO(g) H=-81
(5)根据绿色化学的要求,从流程图来看,由于反应后还有废气、废液、废渣产生,所以,该实验的缺点是:有三废产生。
(6)由表中信息得知,二者沸点差别较大,所以结合常见物质的分离方法可采用蒸馏或精馏或分馏的方法。
【答案】 (1)使还原为;生成保护不被氧化
m - m(或其他合理答案)
(3)2.
2CO(g) H=-81
(5)产生了废气、废液、废渣等(或其他合理答案)
(6)蒸馏(或分馏,或精馏)
14.(12分)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
(1)工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性转化为强磁性。写出该反应的化学方程式 ;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中与等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 。
(2)测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重;
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重;
步骤5: ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物。现取25.0 g 晶体均匀受热,缓慢升温至1 200 ℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110 ℃时所得固体的成分为 ;在1 200 ℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为 。(填字母)
A.0 mol
B.0.1 mol
C.0.125 mol
D.大于0.125 mol
【解析】 (1)根据信息书写反应方程式,①中是CO与反应生成和。②中是与等反应生成HCl,由原子守恒知,反应物中必须有氢元素,则反应物还有另一产物为。(2)加热前后固体质量保持不变,则说明晶体已失水完全。(3)25 g 的物质的量为0.1 mol,在110 ℃时,剩余的固体等于.6%=21.4 g,减少3.6 g,即为0.2 mol 。原硫酸铜晶体中含结晶水为0.5 mol,余0.3 mol 所以所得固体的成分为。当硫酸铜晶体失去水后,可继续分解。发生反应为:
CuO + ↑
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol
4CuO↑
0.1 mol 0.025 mol
产生的气体为和一共是0.125 mol。由于还可以继续分解,发生反应所以气体的总物质的量应大于0.125 mol。
【答案】 (1)①
CO太多导致还原为铁,CO太少不能全部转化成
②
(2)将步骤4中的坩埚再加热一定时间,放入干燥器中冷却至室温后称重。重复本操作,直至两次称量结果不变;
D
?
?第4讲 氮及其化合物
随堂演练巩固
1.(2012河北三河一中模拟)下列变化中不属于氮的固定的是( )
A.豆科植物的根瘤菌把氮气变为
B.闪电时,空气中的和化合成NO
C.工业上将与在高温高压下制成
D.工业上用和合成
【解析】 氮的固定指游离态的氮转化为化合态的氮。
【答案】 C
2.一定条件下5.6 g Fe与足量的下列溶液充分反应产生气体在相同条件下最多的是( )
A.2 的盐酸 B.2 的醋酸
C.2 的硝酸 D.10 的硝酸
【解析】 5.6 g Fe与足量盐酸、醋酸反应生成氢气,均为?0.1 mol?;Fe与稀硝酸反应生成NO,与浓硝酸反应生成依据电子守恒,与稀硝酸反应时产生NO:.1 mol;与浓硝酸反应时产生 0.3 mol。
【答案】 D
3. (2012合肥一中高三段考)同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满① 、②NO进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>② B.①<②
C.①=② D.不能确定
【解析】 因为极容易溶于水,水会进入烧瓶并充满烧瓶,设烧瓶体积是V,该条件下的摩尔体积为V则c=n/V=(V/V/V=1/V ; ,NO难溶于水, 溶入水时,生成的NO占了烧瓶的1/3体积,水进入2/3体积, c= [(2V/3)/V/(2V/3)=?1/V? ,所以选C。
【答案】 C
4.盛有NO和的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和的体积比是( )
A.3∶1 B.1∶3
C.2∶1 D.1∶2
【解析】 设原混合气体为1 L。根据差量法:
V
3 2
x L 0.5 L
x=0.75 L
即NO和分别为0.25 L和0.75 L,体积比是?1∶3。?
【答案】 B
5.(2012辽宁沈阳二中高三月考)化肥中的氮肥主要是”铵肥”和尿素。某化学兴趣小组对某”铵肥”化肥进行了专项研究:
(1)预测:根据已有知识和”铵”的名称,该小组预测该”铵肥”可能是 (至少填两种不同的”某”酸)的铵盐。
(2)验证和探究:
①的验证:取少量固体药品于试管中,然后 。
②阴离子的探究(假设杂质不参加反应):
a.取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将产生的气体通入下列装置。观察到的现象是:溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊。再向滴加稀盐酸反应后的试管中加溶液,无明显现象。初步结论:”铵肥”是 的铵盐。
b.要进一步确定”铵肥”的成分还需要补做如下实验:取适量”铵肥”配制成溶液,取试液于一支洁净的试管中,加 。
【答案】 (1)碳酸、硫酸、硝酸等(任写两个)
(2)①滴加NaOH浓溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部,加热试管,若红色石蕊试纸变蓝,则证明含
②碳酸 足量溶液振荡使之充分反应,若不产生白色沉淀,说明该化肥主要成分为;若产生沉淀,说明该化肥主要成分为
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012广东实验中学第一次阶段测试)对下列事实的解释错误的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C.反应能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
D.常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硝酸不反应
【解析】 铝在常温下遇浓硝酸发生钝化,这体现了浓硝酸的强氧化性,不能说明铝在常温下不与浓硝酸反应。
【答案】 D
2.已知硝酸工业的尾气处理原理:
下列气体中不可能完全被过量的氢氧化钠溶液吸收的是 ( )
A.1 mol 和4 mol B.1 mol NO和4 mol
C.1 mol 和4 mol NO D.4 mol NO和1 mol
【解析】 从反应可知,NO与的混合气体中n?n时?可以全部吸收,所以D项不能全部吸收;A项中与正好4∶1,全部被吸收。C项中相当于也能全部被吸收。
【答案】 D
3. (2012安徽合肥一模)意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的分子。分子结构如图所示,已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N键放出942 kJ热量。根据以上信息和数据,判断下列说法中正确的是( )
A.与互为同位素
B.原子核内的中子数为14
C.沸点比白磷)低
D.是一种比稳定的物质
【解析】 是由4个N原子形成的单质而不是化合物,与互为同素异形体;原子核内的中子数为14-7=7;与均为结构相似的分子晶体的相对分子质量小于所以沸点比的低;1 mol 能形成2 mol 断裂6 mol N—N键,形成2 mol 反应热为167 kJ=-882 kJ,即能放出882 kJ热量,所以比的能量高比稳定。
【答案】 C
4.(2012江西抚州一中模拟)固体属离子晶体。它与水反应的方程式为: ↑,它也能跟乙醇发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关叙述正确的是( )
A.与水反应时,水作氧化剂
B.中N元素的化合价为+5价
C.1 mol 中含有5N个N—H键
D.与乙醇反应时被还原
【解析】 根据题意属离子晶体可知,该晶体由和构成,故B、C项错误;与水反应实质上发生的是氢元素的归中反应,A项正确;与乙醇发生的反应与其与水发生的反应类似,可知与乙醇中羟基上的氢发生归中反应被氧化,D项错误。
【答案】 A
5.下列实验操作或对事实叙述正确的是( )
A.某无色溶液焰色反应呈黄色,则其一定为钠盐溶液
B.用瓷坩埚高温熔融和的固体混合物
C.加热法不可区分和两紫色固体
D.只用水不能鉴别固体和
【解析】 溶液焰色反应呈黄色,说明该溶液中含钠元素,不一定是钠盐,A项错误;瓷质坩埚中的二氧化硅在高温时与发生反应,B项错误;分别加热和两种紫色固体,前者出现紫色蒸气,后者得到无色气体,可以用加热法区别二者,C项错误;和均可溶于水,只用水不能区分二者,D项正确。
【答案】 D
6.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量的Fe粉中加入充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为
B AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出现 AgCl比AgI更难溶
C Al箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被氧化,形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
【解析】 过量Fe粉与稀硝酸反应生成加入KSCN溶液不显红色,A错误;在相同条件下,AgI比AgCl更难溶,B错误;Al箔表面不能被稀硝酸氧化形成致密的氧化膜,C错误;红色石蕊试纸遇碱变蓝色,D正确。
【答案】 D
7.在某稀溶液中含有0.1 mol 和x mol 向其中加入9.6 g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为2.24 L,则x值至少为( )
A.0.1 B.0.12 C.0.15 D.0.2
【解析】 根据离子反应: 2NO↑可知全部被还原,故应足量,反应需要0.4 mol 而提供0.1 mol,则至少要提供0.3 mol,故的物质的量至少为0.15 mol。
【答案】 C
8. (2012安徽合肥一模)下列实验过程中,始终无明显现象的是( )
A.通入溶液中
B.通入溶液中
C.通入溶液中
D.通入溶液中
【解析】 溶入水生成硝酸和NO,气体颜色会由红棕色变成无色,生成的硝酸会氧化溶液由浅绿色变成棕黄色;通入溶液中会先出现白色沉淀,后沉淀消失;通入溶液中与水反应生成的氢离子和硝酸根离子会形成强氧化性环境,会氧化还原性较强的亚硫酸根离子,从而生成硫酸钡沉淀;通入溶液中无明显现象。
【答案】 B
9.(2012安徽省城名校高三联考)下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )
【解析】 A项的转化必须经过这两步;C项必须经过两步也必须经过两步;D项必须经过两步。
【答案】 B
10.(2012黑龙江哈尔滨三中阶段测试)把x mL 通过足量的后再与y mL NO混合。x与y之和为?30 mL?。设充分反应后气体的体积缩小为15 mL,则x∶y可能为( )
①1∶1 ②2∶1 ③5∶4 ④7∶5
A.只有① B.只有②
C.只有③④ D.①②③④
【解析】 根据关系式: 和可知当x∶y=1∶1时,恰好发生上述两反应,最后剩余?y mL ?,符合题意;当x∶y>1∶1时,最后剩余和其体积为,符合题意;当x∶y<1∶1时,最后剩余和NO,其体积为y,不符合题意。根据上述分析可知①②③④全部符合题意。本题也可逐项验证。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)(2012上海松江二中高三摸底)实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图。
实验现象记录如下:①黑色氧化铜粉末变为光亮红色;?②无?水硫酸铜粉末变蓝色③集气瓶中收集到一种无色气体。
请回答下列问题:
(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置 (填”是”或”否”)。若需要,应选择的干燥装置是 (填编号,若不需要,该空可不填)
(2)上图中,盛放浓氨水的仪器名称是 ,最终集气瓶中收集到的气体是 。
(3)CuO粉末处发生的化学反应方程式为 。
(4)实验室制取氨气有多种方法,写出使用”固—固加热型”装置制取氨气的化学方程式为 。
(5)简述把浓氨水加到碱石灰上能够产生氨气的原因:? 。?
【解析】 从装置上分析,本题实验的目的是验证氨气的还原性,即氨气与炽热的氧化铜发生反应: 通过验证有水生成和氮气生成来达到实验目的,故氨气在反应前需要干燥。
【答案】 (1)是 Ⅰ
(2)分液漏斗
↑
(5)碱石灰中的CaO吸收了浓氨水中的水,该反应以及NaOH的溶解都是放热的,使溶液的温度升高,降低了的溶解度,同时溶液中c增大,使的电离平衡逆向移动,从而释放出
12.(14分)(2012浙江杭州西湖高级中学月考)(Ⅰ)将铜丝的一端绕成螺旋状,在酒精灯外焰上加热,冷却后变黑。再在酒精灯上将该铜丝加热至红热状态。右图所示,趁热插入到试管里的氯化铵晶体中,在试管中出现白烟。冷却后取出铜丝,可看到铜丝变成光亮的紫红色。回答下列问题:
(1)解释”当红热的铜丝插入氯化铵晶体中,出现白烟”的原因为(用化学方程式表示) 。
(2)灼热的氧化铜在氯化铵中变成单质铜,写出该反应的化学方程式 。
(Ⅱ)我国的航天事业取得了巨大的成就,航天员翟志刚顺利实现了太空行走。在航天发射时,肼及其衍生物常用作火箭推进剂。
(1)能发生类似的微弱电离,使溶液显示弱碱性,该电离分两步,写出第一步电离的方程式为 。
(2)在实验室中,用与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114 116 ℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是 (填序号字母)。
A.酒精灯 B.长直玻璃导管
C.锥形瓶 D.冷凝管
E.牛角管(接液管) F.蒸馏烧瓶
G.酸式滴定管
②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是 。
(3)肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分变成磁性氧化铁层,可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气,每生成1 mol 需要消耗肼的质量为 g。
【解析】 (Ⅰ)当红热的铜丝插入氯化铵晶体中时,氯化铵晶体受热发生分解反应,生成的氯化氢和氨气逸出后遇冷接着化合成氯化铵,故出现白烟。同时,生成的氨气与炽热的氧化铜发生氧化还原反应,生成氮气和单质铜。
(Ⅱ)(3)每生成1 mol 转移电子1 mol,1 mol肼转化为氮气转移电子4 mol,根据电子守恒,生成1 mol 需要肼0.25 mol,即8 g。
【答案】 (Ⅰ↑+HCl↑
或↑↑
(Ⅱ
(2)① ②温度计
(3)8
13.(14分)某课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题:
(1)写出用铜与稀硝酸反应制取一氧化氮的离子方程式: 。
(2)查阅资料得知:HCOOH浓硫酸微热CO↑。实验室有如图所示的装置。则制取一氧化碳可选用的装置为 (填字母)。
(3)汽车尾气是当前城市大气污染的主要来源之一。汽车尾气中的主要污染物为一氧化碳和氮氧化物。汽车尾气催化转化装置可将这些有害气体转化为无害物质。该小组设计了如图所示的装置(部分夹持装置已略去)。在实验室模拟汽车尾气处理的过程。
①实验前关闭打开从处先通氮气排净装置中的空气,其目的是 。
②装置Ⅲ内发生反应的化学方程式为 。
③实验过程中,装置Ⅴ内可观察到的现象是 。
④实验结束后,关闭停止加热,打开通入适量空气后,装置Ⅳ中可观察到有红棕色气体生成。该气体是 (填化学式)。
【解析】 (3)④该反应中NO和CO不可能完全转化成氮气和二氧化碳,则NO遇生成红棕色的。
【答案】 ↑
(2)A
(3)①防止CO与空气混合后受热爆炸
②2NO+2CO
③有白色沉淀生成(或澄清石灰水变浑浊)
④
14.(10分)已知A为常见金属单质,X、Y为常见非金属单质,X、E、F、G常温下为气体,C为液体,B是一种盐,受热极易分解,在工农业生产中用途较广(如被用作某些电池的电解质)。现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质溶液,构成原电池。有关物质之间的转化关系如下图:(注意:其中有些反应的条件及部分生成物被略去)
请填写下列空白:
(1)反应④为A在某种气体中燃烧,生成单质Y和A的氧化物,其反应方程式为 ;
(2)从D溶液制备D的无水晶体的”操作a”为 ;
(3)E的电子式为 ;
(4)反应⑤的化学方程式为 ;
(5)原电池反应①中正极的电极反应式为 。
【解析】 由”B是一种盐,受热极易分解,被用作某些电池的电解质”可知B为氯化铵,由的转化可推测为氨气的连续氧化和二氧化氮与水反应生成硝酸,可知H为硝酸,C为水,则可知X为氢气,则Y为碳;由元素守恒可知D为盐酸盐溶液,根据框图中对D溶液的操作,结合A形成原电池的产物可推出A为金属镁,D为氯化镁。
【答案】 2MgO+C
(2)将D溶液在HCl气流中蒸干
(3)
浓) ↑↑
↑↑第2讲 水的电离和溶液的酸碱性
随堂演练巩固
1.在100℃的温度下，某稀溶液中c为 ，已知100 ℃时,K.6×10-11，下列说法中正确的是（ ）
A.该溶液显酸性
B.该溶液显中性
C.该溶液中K
D.该溶液中K
【解析】 100 ℃时,K.c为 ,c. 该溶液呈酸性。
【答案】 A
2.下列关于中性溶液的说法正确的是( )
A.中性溶液就是pH=7的溶液
B.中性溶液是指cc的溶液
C.酸与碱恰好完全中和所得的溶液是中性溶液
D.不能使酸碱指示剂显色的溶液是中性溶液
【解析】 在25 ℃时,pH=7的溶液中cc为中性溶液,若不是25 ℃,则不为中性溶液,故A错;酸与碱恰好完全中和所得的溶液,可能会因为盐的水解而显酸性或碱性,故C错;酚酞在pH=2的溶液中不显任何颜色,故D错。
【答案】 B
3.(2012安徽师大附中第三次模拟)常温下,用0.100 0 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 盐酸和20.00 mL 0.100 0 醋酸溶液,得到2条滴定曲线,如下图所示。
若以HA表示酸,下列说法正确的是( )
A.滴定盐酸的曲线是图2
B.达到B、D状态时,两溶液中离子浓度均为cc?
C.达到B、E状态时,反应消耗的nn(HCl)
D.当0 mLc
【解析】 根据滴定起始时的pH,可知图1为滴定盐酸的曲线,A项错误;达到B、D状态时,两溶液均呈中性,cc根据溶液呈电中性,均有关系cccc故B项正确;醋酸为弱酸,滴加等物质的量的NaOH时消耗和HCl的物质的量相等,故C项错误;D项中c和c的大小决定于所加NaOH溶液的多少,D项错误。
【答案】 B
4.水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是…… ( )
A.图中五点K间的关系:B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸?
C.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入适量的固体
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
【解析】 水的离子积常数K只与温度有关,升高温度,K增大,A项正确;温度不变在水中加入少量的酸,溶液中?c?增大,c减小,即可从A点到D点,B项正确;从A点到C点,只能采用升高温度,C项错误;100 ℃时,pH=10的KOH溶液中c 与pH=2的硫酸等体积混合后,溶液显中性,D项正确。
【答案】 C
5.(2012浙江台州四校一联节选)用处理过的饮用水(pH为5.5到 6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子。饮用水中的、含量可用连续碘量法进行测定。被还原为、的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当.0时也能被完全还原为。反应生成的用标准溶液滴定: 。
(1)请写出.0时与反应的离子方程式 。
(2)请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0到 8.0。
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加入少量淀粉溶液,用c 溶液滴定至终点,消耗溶液V mL。
步骤5: 。
步骤6:再用c 溶液滴定至终点,又消耗溶液V mL。
(3)根据上述分析数据,测得该饮用水中的浓度为? ? 用含字母的代数式表示)。
【解析】 根据电子守恒可得pH为7.0到 8.0时反应的关系式:
cV mol cV mol
.0时,反应的关系式:
mol cV mol
故原水样中含有n（）=×10-3 mol
c（）=
【答案】
(2)调节溶液的.0
(3)
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法不正确的是( )
A.pH=7的溶液可能呈碱性
B.pH=6的溶液中c
C.pH=6的溶液中c
D.室温下,任何物质的水溶液中都有和且Kcc
【解析】 水溶液中都存在和且Kc?c?,在25 ℃时K项正确;在100 ℃时,水的离子积常数大于此时pH=7的溶液呈碱性,A项正确,此时pH=6的溶液中c大于 项错误。
【答案】 C
2.酸碱恰好中和时( )
A.酸与碱的物质的量一定相等
B.酸所能提供的与碱所能提供的的物质的量相等?
C.酸与碱的质量相等
D.溶液呈中性
【解析】 酸碱恰好中和时是指酸所能提供的与碱所能提供的的物质的量相等,二者恰好完全反应。反应后溶液不一定呈中性,可能因离子的水解而显酸性或碱性。
【答案】 B
3.(2012第四次”淮安联考”)室温下,将1.000 盐酸滴入20.00 mL 1.000 氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点由水电离出的c.
B.b点:ccc
C.c点:cc
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是电离吸热
【解析】 一水合氨是弱碱,1.000 的pH小于14,则a点由水电离出的c肯定比1. 大;b点由于1.000 盐酸的体积不知道,所以?c?c与c 无法比较大小;c点pH=7,根据电荷守恒式,得出cc;d点后,溶液温度略下降主要是盐酸过量导致的。
【答案】 C
4.(2012山西大同高三学情调研)常温下,下列各组离子一定可以大量共存的是( )
A.的溶液中:、、、
B.由水电离出的c 的溶液中:、、、
C.pH=1的溶液中:、、、
D.加入Al能放出的溶液中:、、、
【解析】 的溶液呈碱性,A项涉及的离子能大量共存;B项,由水电离出的c 的溶液可能呈碱性也可能呈酸性,当呈酸性时、不能大量共存;C项中不能存在于酸性溶液中;加入Al能放出的溶液,可能呈碱性也可能呈酸性,当呈碱性时不能大量存在,当呈酸性且同时有时,与铝作用不能产生氢气,D项错误。
【答案】 A
5.以酚酞作指示剂,对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验,数据记录如下表:
待测液 消耗标准盐酸(0.01 的体积
① 20 mL NaOH溶液 V mL
② 20 mL NaOH溶液+10 mL V mL
③ 敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液 V mL
则该新制的NaOH溶液的浓度c合理的是…( )
A.c=0./
B.c=0./
C.c=0./
D.c=0./20
【解析】 敞口隔夜放置的NaOH溶液已有部分变为而用酚酞作指示剂时滴定终点的pH接近8,此时与盐酸反应生成的是消耗的盐酸量少,使滴定结果偏低,故第③组数据应舍去。
【答案】 B
6.(2012浙江余姚中学质检)下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的?pH=b?,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1. 盐酸的pH=3.0,1. 盐酸的pH=8.0
D.常温下,若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11
【解析】 醋酸溶液稀释时pH变大,A项错误;常温下,酚酞在pH<8的环境中为无色,B项错误;常温下,盐酸的pH不可能为8,C项错误。
【答案】 D
7.(2012安徽黄山高三七校联考)常温下用0.10 KOH溶液,滴定0.10 溶液,有关滴定过程中的说法正确的是( )
A.滴定终点时:溶液的pH=7
B.滴定终点时:cccc
C.当溶液pH=7时:cc?c?
D.接近滴定终点时:ccc?c?
【解析】 滴定终点时恰生成醋酸钾,溶液显碱性;滴定终点时因醋酸根离子部分水解,所以c大于?c;?当溶液pH=7时,由电荷守恒可得出?c?c ;根据电荷守恒可得c?c?=cc项正确。
【答案】 D 8.(2012上海松江入学摸底)常温下,下列各组溶液混合后,溶液pH等于7的是( )
A.含等物质的量的、、的溶液
B.pH=1的盐酸与pH=13的氨水等体积混合
C.0.05 的溶液和0.1 的KOH溶液等体积混合
D.pH=2的溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合
【解析】 A项中物质混合后,所得溶液的溶质为硝酸钠和醋酸钠,溶液显碱性;B项中氨水过量,混合后溶液呈碱性;C项中恰好中和,呈中性pH=7;D项中醋酸过量,混合后溶液呈酸性。
【答案】 C
9.已知某温度时的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 溶液中逐滴加入0.1 的NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法不正确的是( )
A.a点表示溶液中c
B.b点表示溶液中cc
C.c点表示和NaOH恰好反应完全
D.b、d点表示的溶液中均等于K
【解析】 a点时醋酸溶液的pH=3,故c?c? 项正确;B项,根据电荷守恒得:ccccb点时溶液呈酸性,c则c?c?,B项正确;若两者恰好完全反应,溶液呈碱性,C项错;电离平衡常数只与温度有关,故D项正确。
【答案】 C
10.在某温度时,pH=3的某水溶液中c 现有该温度下的四份溶液:①pH=2的溶液、②0.01 的HCl溶液、③pH=11的氨水、④pH=11的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.该温度下的K
B.将②、③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积②=③
C.将四份溶液稀释相同倍数后,溶液的pH:③>④>?②>①?
D.将①、④混合,若有cc则混合液一定呈碱性
【解析】 由题意可知该温度高于室温,水的离子积K为?1×10-12，A项错误。②、③混合,若pH=7,则消耗盐酸的体积远远大于氨水,B项错误;C项,四份溶液稀释前,其pH关系为:③=④>②=①,前两者为碱,且一水合氨为弱碱,后两者为酸,且醋酸为弱酸,稀释相同倍数后,其pH大小关系为③>④>②>①,C项正确;D项中将①、④混合,溶液还有可能呈酸性。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(10分)乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体x进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关的学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体x中x的值。通过查阅资料和网络查询得知草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性溶液进行滴定。
↑
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x的值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其配置成100.00 mL水溶液作为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀?硫酸?。
③用浓度为0.100 0 的标准液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL。
(1)滴定时,将标准液装在如图中的 (填”甲”或”乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是 。
(3)通过上述数据,求得x= 。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会 (填”偏大”“偏小”或”不变”,下同)。
②若滴定时所用的溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 。
【解析】 (1)因为具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。
(2)可利用溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点,当达到滴定终点时,再滴加溶液时,溶液将由无色变为紫色。
(3)由题给化学方程式及数据可知,1.260 g纯草酸晶体中含的物质的量为:0.100 0 ?10.00? .010 0 mol,则1.260 g x中含的物质的量为:.020 0 mol,则?x=2。?
若滴定终点时俯视滴定管读数,则所得消耗酸性溶液的体积偏小,由此所得n偏小,则?n?偏大,x偏大;同理,若溶液变质,则消耗其体积偏大,所得x值偏小。
【答案】 (1)甲
(2)当滴入最后一滴溶液时,溶液由无色变紫色,且半分钟内不褪色
(3)2 偏大 偏小
12.(12分)A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH溶液、氨水、溶液、HCl溶液、溶液中的一种。常温下进行下列实验:
①将1 L pH=3的A溶液分别与0.001 x L ?B、0.001 y L D充分反应至中性,x、y大小关系为:y②浓度均为0.1 A和E的pH:A③浓度均为0.1 C与D等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是 溶液,判断理由是 。
(2)用水稀释0.1 B时,溶液中随着水量的增加而减小的是 (填写序号)。
① ② ③c和c的乘积 ④的物质的量
(3)浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是(填写序号)。
①反应所需要的时间E>A
②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E
④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余
⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液的pH随温度变化如图中的 曲线(填写序号)。
(5)室温下,向0.01 C溶液中滴加0.01 D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为 。
【解析】 (1)中和酸性物质A只有NaOH、一定物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液,B是由③可知C是溶液,由②知A是HCl溶液,E是溶液。
(2)稀释时的电离平衡右移,c、?c?均减小,但c减小得更快,?c?增大,故①、②减小;水的离子积常数只与温度有关,③不变;的物质的量增大。
浓度相同,盐酸(A)和醋酸溶液(E)中浓度相同,故开始反应时的速率A=E;反应过程中醋酸继续电离浓度减小的慢,反应过程的平均速率E>A,放出等质量的氢气,所需要的时间E(4)将等体积、等物质的量浓度的氨水和溶液混合后,恰好反应生成水解溶液呈酸性,升高温度,促进水解,溶液酸性增强,故应?选④?。
(5)若溶液等体积混合,混合溶液因水解而呈酸性,要使混合溶液呈中性,NaOH需稍过量,生成少量的所以混合溶液中cc。
【答案】 (1)NaOH 中和酸性物质A只有NaOH、氨水,一定物质的量的A与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液
(2)①② (3)③④⑤ (4)④
(5)ccccc
13.(12分)科学家提出酸度新概念——AG,用AG表示溶液酸碱性强弱,能克服pH表示溶液酸碱度的缺点,AG=??。25 ℃时,现有物质的量浓度为0.4 的HA溶液与0.2 的NaOH溶液等体积混合(溶液的总体积近似等于两种溶液体积之和)。
(1)若HA为HCl,则混合溶液的AG= 。
(2)若HA为HCN,且溶液中cc则溶液显 (填”酸性”“碱性”或”中性”),混合溶液中离子浓度大小顺序为: 。
(3)若HA为且混合溶液的AG>0,溶液中粒子浓度关系正确的是 。
A.ccc
B.cc
C.cccc
D.cccc
(4)通过上述讨论知,混合溶液酸碱性是由 决定的。
【解析】 HA+NaOH混合溶液中(起始浓度):c(HA)=0.1 c(NaA)=0.1 。混合溶液由等物质的量浓度的HA与NaA组成。
(1)若HA为HCl,HCl是强酸,混合溶液中c.1 c 故AG=12。
(2)若HA为HCN,则混合溶液是由等物质的量浓度的HCN和NaCN组成,溶液中存在的离子有:、、、根据电荷守恒得cc?c?+c由cc推知cc。因为水解程度相对较小,所以溶液中离子浓度大小顺序为cccc。
(3)含等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液中cc即溶液呈酸性。因为醋酸和醋酸钠的物质的量浓度相同,物料守恒式为2ccc ①,A项错;溶液中只存在四种离子:、、、电荷守恒式为ccc?c? ②,由cc推知,?c?>c项正确;由电荷守恒式知,C项错;①式减去②式得:cc?c?+c项正确。
(4)综上所述,HA酸性强弱决定了混合溶液显酸性还是显碱性。
【答案】 (1)12
(2)碱性 cccc
(3)BD
(4)HA电离出的能力大小或HA的酸性强弱
14.(16分)(2012山西沂州一中等四校联考)硫酸亚铁晶体在医药上作补血剂。某课外小组拟用溶液滴定的方法,测定该补血剂中铁元素的含量,进行了如下实验:
【查阅资料】
在酸性条件下,用标准溶液进行氧化还原滴定,可以测定的含量。反应的离子方程式是:——未配平)
【准备实验用品】
①仪器:a.电子天平,b.滴定管,c.100 mL量筒,d.烧杯,e.漏斗,f.容量瓶(100 mL、250 mL),g.锥形瓶,h.玻璃棒,i.药匙,j.烧瓶,k.铁架台(带滴定管夹),l.胶头滴管。
②试剂:a.硫酸亚铁补血剂药片,b.高锰酸钾晶体,c.酚酞试液,d.KSCN溶液,e.稀硫酸,f.稀盐酸,g.蒸馏水。
【实验步骤】
①称取0.474 g 晶体,配成250.00 mL水溶液;
②取除去糖衣(非还原糖)后的硫酸亚铁补血剂药片?(1.500 g)?,研细后加稀硫酸溶解,配成100.00 mL水?溶液?;
③用酸式滴定管取待测”补血剂”溶液20.00 mL于某容器中;
④盛装标准溶液,静置后,读取数据,记录为??标准溶液体积初读数;
⑤滴定,并记录标准溶液的终读数,再重复滴定?2次。?
【实验记录】
滴定次数
实验数据 1 2 3
V(样品)/mL 20.00 20.00 20.00
V/mL (初读数) 0.00 0.20 0.00
V/mL (终读数) 15.85 15.22 14.98
【交流与讨论】
(1)准备的实验用品中,一定不需要的仪器有(填序号) ;不需要的试剂有(填序号) 。
(2)本实验所用的标准溶液的物质的量浓度为? ?。
(3)课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去),引起了同学们的讨论,最后取得共识,认为最合理的是 (填字母序号)。
(4)判断滴定终点的依据是 。
(5)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的补血剂中铁元素的含量 (偏大、偏小、无影响)。
(6)根据实验数据,计算该补血剂中铁元素的质量分数为 。
【解析】 (2)c. 。
(3)高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,不能盛放在碱式滴定管中。
(6)测得消耗高锰酸钾溶液的三组数据分别为:?15.85 mL?、15.02 mL、14.98 mL,舍去第一组数据(因其与另两组数据相差较大,可能在实验中有较大失误,也称为”离群数据”),取另两组数据平均值15.00 mL。根据电子守恒可得关系式:
故补铁剂中铁元素的质量分数为:
=16.8%。
【答案】 (1)e、j c、d、f (2)1. (3)b
(4)滴入最后一滴溶液,溶液恰好由无色变浅紫红色,且半分钟内不褪色
(5)无影响 (6)16.8%?
?第一单元 化学计量在实验中的应用
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
随堂演练巩固
1.(2012山东青州期中考试)用N表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.1 mol 参加反应转移电子数一定为2N
B.7.8 g 中含有的阴离子数为0.1N
C.标准状况下,5.6 L四氯化碳含有的分子数为0.25N
D.1 mol 跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体,其中胶体粒子的数目为N
【解析】 1 mol 参加反应,只作氧化剂时转移2 mol电子,若与水反应,发生的是氯元素的歧化反应,转移1 mol电子,A项错误;7.8 g 的物质的量为0.1 mol,含有0.1 mol过氧根离子项正确;标准状况下,四氯化碳为液体,C项错误;氢氧化铁胶体粒子为分子级别大小微粒的聚集体,D项错误。
【答案】 B
2.(2012天津第一次六校联考)下列叙述正确的是 … ( )
A.同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等
B.任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等
C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
D.等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的数一定相等
【解析】 同温同压下,相同体积的气态物质的物质的量才相等,A项错误;给定物质的量的物质与其分子数之间的关系是确定的,与所处条件无关,B项正确;C项忽视了温度与压强对气体体积的影响,错误;D项忽视了有一元酸、二元酸等,D错误。
【答案】 B
3.下列说法错误的是( )
A.1 g 和1 g 所含有的原子数相同
B.1 mol 在20 ℃时的体积比22.4 L大
C.标准状况下,22.4 L由和组成的混合气体中含有的氮原子数约为2N
D.任何状况下,1 mol 与1 mol 所含分子数和原子总数相等
【解析】 、是氧的两种同素异形体,故等质量的、的物质的量虽然不等,但是所含原子数相等,A项正确;B项忽视了压强也是影响气体体积的重要因素,错误;每分子、都含有两个氮原子,C项正确;物质的量是表示粒子数目多少的物理量,温度、压强等外界因素对其无任何影响,D项正确。
【答案】 B
4.(2012杭师大附中高三第一次月考)用N表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.2 g 晶体中阳离子和阴离子的总数为0.03 N
B.100 mL 18.4 硫酸与足量铜反应,生成的分子数为0.92 N
C.1 L 1 的溶液中离子总数小于3N
D.室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为3N
【解析】 硫酸氢钠晶体中含和熔融状态时可电离出和但在水溶液中可以电离产生氢离子和硫酸根,1.2 g 晶体中阳离子和阴离子的总数为0.02 N;18.4 硫酸与足量铜反应,当硫酸变稀后,就不与铜反应了,故生成的分子数小于0.92 N;溶液中,碳酸根会水解,水解使阴离子数目增加,故离子总数大于3N;乙烯和丙烯结构简式相同,室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中,共含有3 N结构单元,故含有的碳原子数为3N故D正确。
【答案】 D
5.合成氨工业生产中所用的—Fe催化剂的主要成分是FeO、。
(1)某FeO、混合物中,铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5,其中与物质的量之比为 。
(2)当催化剂中与的物质的量之比为1∶2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为 (用小数表示,保留2位小数)。
(3)以为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量炭粉,发生如下反应:
↑。
为制得这种活性最高的催化剂,应向480 g 粉末中加入炭粉的质量为 g。
【解析】 (1)设的物质的量为x,根据正负电荷总数相等有:2x+(4 mol-x x=2 mol,故的物质的量也为2 mol。与的物质的量之比为1∶1。
(2)设催化剂中含1 mol mol 根据化合价代数和为0,可知催化剂中氧原子的物质的量为:(1 mol。催化剂中铁的质量分数为:
.72。
(3)由题意知,被还原的与未被还原的的物质的量之比为1∶2,被还原的的物质的量为 mol,则:
C===↑
2 mol 12 g
1 mol m(C)
m g。
【答案】 (1)1∶1 (2)0.72 (3)6
课后作业
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下图所示为2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,下列判断不正确的是( )
A.根据阿伏加德罗定律可推知,1个乙分子中含有2个A原子
B.该反应类型是分解反应
C.反应生成的丙物质属于单质
D.化学反应中分子的种类发生了改变
【解析】 根据质量守恒定律可知1个乙分子中含有2个A原子,与阿伏加德罗定律毫无关系,A项错误。
【答案】 A
2.(2012浙江台州四校一联)设N为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol 与足量Fe反应转移电子数一定为3N
B.标准状况下,2.24 L乙醇分子所含的C—H键数为0.5N
C.1 mol 和混合物中含有的阴、阳离子总数是3N
D.标准状况下,44.8 L NO与22.4 L 混合后气体中分子总数为3N
【解析】 A项忽视了不足量,A错误;B项忽视了标准状况下乙醇为液体,B错误;和中阴阳离子个数比均为1∶2,C正确;D项忽视了NO和发生化合反应,D错误。
【答案】 C
3.(2012合肥一中高三第二次段考)下列说法正确的是 ( )
①标准状况下,22.4 L己烯含有的分子数约为6.
②标准状况下,11.2 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为0..
③7.1 g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0..
④60 g 晶体中含有.个Si—O键
⑤1 mol乙醇中含有的共价键数约为.
⑥500 mL 1 的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为1..
A.①④ B.②⑥
C.③⑤ D.②⑤
【解析】 标准状况下,己烯为液体,则22.4 L己烯含有的分子数不是6.①错误;7.1 g氯气与氢氧化钠溶液发生的是歧化反应,反应转移的电子数约为0..③错;晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,60 g 晶体中含有.个Si—O键,④错;乙醇分子中含有5个C—H键、1个C—C键、1个C—O键、1个O—H键,共8个共价键,1 mol乙醇中含有的共价键数约为.⑤错。
【答案】 B
4.等物质的量的、、的混合气体,通过后,相同条件下测得混合气体的体积是原来的则此时混合气体中的三者物质的量之比是( )
A.1∶1∶0 B.3∶4∶0.5
C.1.5∶2∶0.5 D.3∶3∶2
【解析】 令原混合气体中各气体的物质的量均为3 mol,根据方程式===有2 mol 参加反应,生成1 mol 反应后、、的物质的量之比为3∶4∶1,即C项正确。
【答案】 C
5.(2012北京海淀期中练习)用N表示阿伏加德罗常数,下列说法中,正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L 中含有的氢原子数为3N
B.标准状况下,足量和11.2 L 反应,转移电子数目为N
C.常温常压下,16 g 中所含中子数为10N
D.常温常压下,2.8 g乙烯中含有碳氢键的数目为0.2N
【解析】 标准状况下,11.2 L 为0.5 mol,与足量反应转移电子0.5 mol,B项错误;16 g 为1 mol,含有中子数为6N项错误;常温常压下,2.8 g乙烯的物质的量是0.1 mol,含有碳氢键的数目为0.4N故D项错误。
【答案】 A
6.N表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是 … ( )
A.1 mol 跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为N
B.由和所组成的水11 g,其中所含的中子数为4N
C.2.3 g Na和足量的完全反应,在常温或燃烧时,转移电子数均为0.1N
D.500 mL 0.1 盐酸中,含有HCl分子数目为0.05N
【解析】 1 mol 跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目远小于N项错误;和所组成的水的摩尔质量为22 g这种水含有中子即6N项错误;0.1 mol金属钠与氧气反应,不论生成氧化钠还是过氧化钠,钠的化合价都为+1价,失去电子都是0.1 mol,C项正确;D项溶液中没有HCl分子,D项错误。
【答案】 C
7.(2012河南平顶山一调)设N为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.4.6 g组成为的有机物,所含C—H键数目一定为0.6N
B.8.7 g 与40 mL 10 的浓盐酸充分反应,生成的氯气分子数为0.1N
C.0.1 mol 与0.3 mol 在密闭容器中,在催化剂作用下充分反应,生成氨分子数为0.2N
D.在反应↑中,每生成4 mol 转移电子数为15N
【解析】 乙醇和甲醚的分子式均为个乙醇分子中含有的C—H键数目和一个甲醚分子含有的C—H键数目不一样,A项错误;B项忽视了稀盐酸与二氧化锰不反应,错误;C项忽视了合成氨反应为可逆反应,反应有一定的限度,不能进行彻底,错误;D项中反应为氮元素的归中反应,-3价N原子和+5价N原子转化为0价的N原子,即生成氮气分子,则生成4 mol 转移电子数为15N正确。
【答案】 D
8.对于下列各组中的两种物质,取等物质的量的两种物质分别在足量氧气中燃烧,耗氧量相同的是( )
A.乙醇和乙酸
B.葡萄糖和环己烷
C.丙烷和乙酸乙酯
D.乙醛和乙醇
【解析】 分子式为CxHyOz的有机物,每摩尔消耗氧气的物质的量为:()mol,写出每种物质的分子式,根据这个公式求算耗氧量即可。
【答案】 C
9.下列说法正确的是( )
A.用惰性电极电解1 L浓度均为0.2 的与的混合溶液,当有0.2N个电子转移时,阴极析出6.4 g金属
B.1 mol 和1.5 mol 含有相同的氧原子数
C.等体积、浓度均为1 的磷酸和盐酸,电离出来的氢离子数之比为3∶1
D.0.1 mol 溶于水,溶液中的离子数为0.1N
【解析】 A项电解时先放电,当转移0.2N电子时,阴极析出金属质量为21.6 g;磷酸是中强酸不能完全电离,盐酸是强酸完全电离,故C项不正确;在溶液中能发生水解,D项不正确。
【答案】 B
10.(2012吉林油田高中测试)在体积相同的两个密闭容器中分别充满NO、当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等
B.两种气体的氮原子数目不相等
C.两种气体的分子数目相等
D.NO比的质量小
【解析】 体积相等,密度相等,则质量相等,故两种气体的物质的量必不相等,分子数目必不相等,根据阿伏加德罗定律,温度相等压强必不相等,A、C、D项错误。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(13分)(1)2 mol 和3 mol 的质量之比为 ,
分子数之比为 ,同温同压下的密度之比为 ,含氧原子数之比为 ,同温同压下的体积之比为 。
(2)与具有相似的性质,可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下10 L 与 L 的消毒能力相当。
(3)气态化合物A分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL 和10 mL 则A的化学式为 ,推断的依据为 。
【解析】 (1)质量比为(2 ∶(3 32 ∶1;分子数比等于物质的量比为2∶3;同温同压下的密度比等于摩尔质量之比为3∶2;含氧原子数之比为(2 ∶(3 ∶1;同温同压下的体积之比等于物质的量比为2∶3。
(2)由题意可知,nn即n∶n=1∶3,根据阿伏加德罗定律,则有V∶V=n∶n L∶V∶3,解得V=30 L。
(3)据阿伏加德罗定律可写出反应方程式: 2OxFy===据质量守恒定律可得:x=3、y=2,故A的化学式为。
【答案】 (1)1∶1 2∶3 3∶2 1∶1 2∶3 (2)30 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
12.(10分)一定质量的液态化合物在标准状况下的一定质量的中恰好完全燃烧,反应方程式为: ===冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 则:
(1)反应前的体积是 。
(2)化合物的摩尔质量是 。
(3)若分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为 和
(写元素符号)。
【解析】 (1)由反应===可知,反应前后气体的体积没有发生变化,故V=672 mL。
(2)由mV,生成物的质量m=0.672 .56 .72 g,
===
0.01 mol 0.03 mol
所以M76
(3)由Ar(X)+ 2Ar(Y)=76,得Ar(X)=12, Ar(Y)=32,则X为C,Y为S。
【答案】 (1)672 mL (2)76 (3)C S
13.(15分)在120 ℃、101 kPa条件下,由、组成的混合气体a mL,通入一定量(设为V mL)氧气使其完全燃烧。
(1)若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL(即V=a),则原混合气体中的体积分数是 。
(2)若完全燃烧生成和的总体积在相同条件下为2a mL,则原混合气体中的体积分数是 。
(3)若原混合气体完全燃烧时,生成的气体只有和则V的取值范围是 。
【解析】 (1)设氢气的体积为x的体积为y,则解得y∶x=1∶2,所以的体积分数为33.3%。
(2)同理燃烧生成的体积为x燃烧生成2y体积的和y体积的所以x+3y=2(x+y),解得y∶x=1∶1,所以的体积分数为50%。
(3)若a mL全部是则完全燃烧时消耗的体积为0.5a mL,若a mL全部是则完全燃烧时消耗的体积为2a mL,所以得0.5a【答案】 (1)33.3% (2)50% (3)0.5a14.(12分)(1)有以下四种物质:①22 g二氧化碳 ②8 g氢
气 ③1.个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水。它们所含分子数最多的是 ,所含原子数最多的是 ,质量最大的是 ,所含电子数最多的是 。(填序号)
(2)在一密闭容器中充入a mol NO和b mol 可发生如下反应:===充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为 。
(3)23.75 g某+2价金属的氯化物中含有3.个则的摩尔质量为
的相对分子质量为 ,M的相对原子质量为 。
(4)将4 g NaOH溶于 g水中,才能使每100个分子中溶有1个。
(5)日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为.3 。试计算:该晶体的摩尔质量是 ;钴原子与氧原子的物质的量之比是 ;钴原子与氧原子的个数之比是 ;1mol该晶体中含有的氧原子数目是 (比值可以用小数表示)。
【解析】 (1)各分子的物质的量分别为:
①.5 mol
② mol
③2 mol
④ mol,
从而可确定相应的答案。
(2)由质量守恒定律可知反应前后原子个数守恒,从而求出反应后容器中氮原子和氧原子个数之比为a∶(a+2b)。
(3)1 mol 电离出2 mol 含3.个即0.5 mol 的的物质的量为0.25 mol,则的摩尔质量为 。的摩尔质量与相对分子质量在数值上相等;M的相对原子质量为95-71=24。
(4)n∶n∶100,设水的质量为x,则有:
∶∶100,x=180 g。
(5)由晶体的化学式.3 可得该晶体的摩尔质量为122 钴原子与氧原子的物质的量之比是1∶3.3,其个数之比也是1∶3.3,1 mol该晶体中含有的氧原子数目是3.3 . 1.。
【答案】 (1)② ② ③ ③
(2)a∶(a+2b)
(3)95 95 24
(4)180
(5)122 1∶3.3 1∶3.3 1.第3讲 电解原理及其应用
随堂演练巩固
1.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生反应的总反应离子方程式是: ↑,则关于该装置的有关说法正确的是( )
A.该装置可能是原电池,也可能是电解池
B.该装置只能是原电池,且电解质溶液为硝酸
C.该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极
D.该装置只能是电解池,电解质溶液不可能是盐酸
【解析】 总反应离子方程式是↑,由于反应不是自发进行的氧化还原反应,所以只能是电解池。Cu失去电子在该电解池中作阳极,电解质溶液为酸性溶液。
【答案】 C
2.中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种:一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是( )
A.电解法制金属钠时,负极反应式: Na
B.电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性
C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是 在阳极附近产生
D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl ,在电解时它们的阴极都是 失电子
【解析】 A中电解池中只说阴阳极,其阴极反应为:===Na,所以A错;C中NaOH是因为阴极附近水被电解产生而生成的;D中在它们电解时都是阳极失电子。
答案：B
3.(2012安徽省城名校高三联考)2011年6月,云南省曲靖市发生了铬渣污染事件。在金属零件上镀铬后,既可以增加硬度,也可以有装饰的效果。如果在溶液中,在铁制零件上镀铬,镀铬的阳极不用金属铬,而采用不溶性阳极。以下说法中正确的是( )
A.铁制零件应该连接电源的负极
B.阳极发生的电极反应为:==Cr
C.为了增强溶液的导电性,可以向溶液中加入一些溶于水的强电解质,提高溶液的pH
D.当通过1.5 mol 时,铁制零件上可沉积78 g铬镀层
【解析】 A中,镀件应该作电镀池的阴极,所以铁制零件应该连接电源的负极,正确;B中,阴极发生的电极反应为:===Cr,错误;C中,提高溶液的pH后,电镀液中易生成沉淀,不利于电镀的进行,错误;D中,根据电极反应式:===Cr,当通过1.5 mol电子时,Cr的物质的量为0.5 mol,所以铁制零件上可沉积26 g铬镀层,错误。
【答案】 A
4.(2012安徽省城名校高三联考)为《京都议定书》2012年第一承诺期到期后的温室气体减排问题,世界各国都做出了不同的努力。随着新能源的开发和利用这个物质逐渐进入人们的视野,越来越受到人们的关注。
(1)右图是反应CO(g)+→进行过程中的能量变化曲线。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。下列相关说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.使用催化剂后反应热减小
C.热化学方程式为== H=-510
D.热化学方程式为== H=-91
(2)由(1)推断在密闭容器中进行,图中曲线a代表一定条件下该反应的过程。若使曲线a变为曲线b,可采取的措施是( )
A.增大CO的浓度
B.缩小容器的容积
C.加入催化剂
D.升高温度
(3)由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型燃料电池,正在逐步推广使用,假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成。该电池的负极反应的离子方程式为 ,放电过程中电池里溶液的pH将 (填”减小”“增大”或”不变”);若有16克甲醇被完全氧化产生电能,并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液,假设能量的利用率为80%。则得到氧气的物质的量是 。
(4)某同学将甲醇完全燃烧生成气体通入200 mL 0.1 的石灰水后,得到1 g沉淀,则通入的的体积可能为(标态) 。
【解析】 (1)根据图示该反应是放热反应,使用催化剂后活化能降低,反应热没有变化。反应==的H=-(510-419) 正确。
(2)可逆反应中A的转化率没有变化,平衡没有移动,但反应速率加快了,只能是使用了催化剂。
(3)甲醇被氧化为是在负极反应。放电过程中消耗了下降;求氧气的物质的量可根据得失电子守恒和能量守恒计算。
气体通入石灰水生成1 g沉淀的沉淀有两种情况,当的体积量少时:直接根据1 g沉淀利用方程式求的体积,当的体积过量时要考虑生成的沉淀会部分溶解生成了碳酸氢钙。
【答案】 (1)D (2)C == 减小 0.6 mol (4)0.224 L或0.672 L
5.科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发,找出了冶炼钛的新工艺。
试回答下列有关问题。
(1)直接电解法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氧化钙,原理如图所示,阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为? ?。阳极产物可能为 。
(2)SOM技术是一种绿色环保的先进技术,阳极用金属陶瓷,并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开,阳极通入氢气,则此时阳极产物是 。
【解析】 (1)由图中看出,阴极生成向阳极移动,而阴极得电子,结合题目信息阴极得到的产物是Ti,故阴极电极反应可能为: 。则迁移到阳极的失去电子生成但在高温下与石墨发生反应生成CO或或 CO和的混合气。
(2)若阳极通入氢气,氢气优先失去电子,与阴极迁移过来的结合生成水。
【答案】 CO或或 CO和或CO、和的混合气(只回答出一种情况?即可?)
(2)水
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列叙述正确的是( )
A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极
B.氯碱工业是电解熔融的NaCl,在阳极能得到
C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中通入正极,电极反应为:
D.下图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的移向溶液
【解析】 电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,A项错误;氯碱工业是电解饱和NaCl溶液,B项错误;D项中盐桥中的移向负极区域,即移向溶液,D错误;酸性介质中氢氧燃料电池的正极反应中生成的要与继续反应生成水,C项正确。
【答案】 C
2.如下图四种装置中所盛有的溶液体积均为200 mL,浓度均为0.6 工作一段时间后,测得导线上均通过了0.2 mol电子,此时溶液中的pH由大到小的顺序是 ( )
A.④②①③ B.④③①②
C.④③②① D.①③②④
【解析】 ①中由于氢氧根离子放电,当导线上通过了0.2 mol电子,则n增加0.2 mol,c约为1 ;②正极上氢离子放电,导线上通过了0.2 mol电子,则溶液中减少的n也为0.2 mol,根据原溶液的体积和浓度,c变为0.2 ;③中锌电极参与反应,电解质溶液pH基本不发生变化;④中阴极上氢离子放电,溶液渐渐呈碱性。综合以上分析,C项正确。
【答案】 C
3.(2011全国卷,10)用石墨作电极电解溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的( )
A. B.
C.CuO D.
【解析】 用石墨电极电解溶液,发生反应: ↑,电解液的恢复依据”出什么,加什么”的原则,所以要使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的CuO,C项正确。
【答案】 C
4.钢铁的腐蚀造成很大损失,有资料显示,全世界每年由于腐蚀而造成报废的钢铁高达总产量的三分之一,其中大约有三分之一不能回收利用。下图为铁闸门防止腐蚀的两种方法,下列说法中不正确的是( )
A.钢铁腐蚀主要发生的是吸氧腐蚀,其正极反应为:===
B.甲图中焊接在铁闸门上的材料R可能为Zn
C.乙图中措施属于外加电流的阴极保护法
D.乙图中把被保护的铁闸门连接在电源的正极
【解析】 甲图中铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌,锌失去电子,锌被溶解,而铁被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法;乙图中措施属于外加电流的阴极保护法,需把被保护的铁闸门和电源的负极相连。
【答案】 D
5.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的5.(2012第四次”淮-安联考”)用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含、、、的装置如下图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是( )
A.电池工作时,正极反应式为:==
B.电解时,a电极周围首先放电的是而不是说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
C.电解时,电子流动的路径是:负极外电路阴极溶液阳极正极
D.忽略能量损耗,当电池中消耗 0.02 g 时,a极周围会产生0.71 g
【解析】 因为是酸性介质,电池工作时正极反应不会生成;电解时,电子流动的路径不可能通过溶液;当电池中消耗时,a极周围会首先产生;电解时a电极首先放电的是而不是说明当其他条件相同时的失电子能力强于即的还原性强于。
【答案】 B
6.用石墨电极电解含有一定量重水的水下列说法正确的是( )
A.相同状况下阴阳两极上产生的气体体积之比为2∶1
B.两电极上产生气体的质量之比为8∶1
C.相同状况下两电极上产生的气体体积之比为4∶1
D.若两电极上产生的气体质量比为16∶3,则与的物质的量之比为2∶1
【解析】 电解时阴极产生氢气(含有重氢),阳极产生氧气,二者物质的量比为2∶1,A项正确,C项错误;由于重水和普通水的比例无法知道,故两极产生的气体的质量无法知道,B项错误;和放电的机会都是均等的,若与的物质的量之比为1∶1,则和的物质的量比为1∶1,得到的三种气体的物质的量比为1∶1∶1,氧气和氢气的质量比为16∶3,D项错误。
【答案】 A
7.(2011南京师大附中高三学情调研)如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许通过,该电池放电时的化学方程式为:3KI。装置(Ⅱ)为电解示意图,当闭合开关K时,电极X附近溶液先变红。则闭合K时,下列说法正确的是? ( )
A.从右到左通过离子交换膜
B.电极A上发生的反应为:
C.电极X上发生的反应为: ↑
D.当有0.1 mol 通过离子交换膜,X电极上产生?1.12 L气?体(标准状况)
【解析】 当闭合开关K时,电极X附近溶液先变红,说明该极为阴极,氢离子得电子生成氢气同时生成氢氧根离子,则电极A为负极发生失电子反应,B、C项错误;阳离子移向正极,故从左到右通过离子交换膜,A项错误;根据电子守恒,D项正确。
【答案】 D
8.用惰性电极电解一定浓度的溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol 恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移电子的物质的量为?( )
A.0.1 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.4 mol
【解析】 根据电解方程式↑和↑↑,若加入0.1 mol 能使溶液恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中相当于析出0.1 mol Cu、0.1 mol 和0.1 mol 故电解过程中转移电子的物质的量为0.1 ?0.4 mol?。
【答案】 D
9.家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。电解总反应式为:
?
则下列说法正确的是( )
A.X的结构简式为
B.雌性信息素可能是烯烃,但不能使溴水褪色
C.电解的阳极反应式为:
D.阴极的还原产物为和
【解析】 根据原子守恒,X为丙酸项正确;烯烃都可以使溴水褪色,B项错误;电解液为碱性环境,电极反应式中不能生成项错误;阴极得电子,还原产物为不是还原产物,D项错误。
【答案】 A
10.500 mL 和的混合溶液中c?6 用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假设电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液c为2
B.上述电解过程中共转移2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D.电解后溶液中c为2
【解析】 该混合溶液用石墨作电极电解,阳极反应式为: ↑,生成1 mol氧气失去4 mol电子,阴极反应先为: Cu,后为: ↑,生成1 mol氢气得2 mol电子,而阴阳两极得失电子数相等,故得2 mol 生成1 mol铜,由电荷守恒式:ccc得c。电解后c应为4 。
【答案】 A
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)如下图所示,若电解5 min时铜电极质量增加?2.16 g?,试回答:
(1)电源电极X名称为? ?。
(2)pH变化:A? ?,B? ?,C? ?。
(3)通电5 min时,B中共收集224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL。(设电解前后溶液不变)则通电前溶液的物质的量浓度为? ?。
(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH是? ?(设前后体积无变化)。
【解析】 本题要注意电化学中常用的方法——电子得失守恒的应用。(1)因为Cu电极增重,说明溶液中的在此极析出,所以Cu极为阴极,Ag极为阳极,则与Ag极相连的Y极为电源正极,X极为电源负极。(2)电解KCl溶液时,阴极上↑,溶液pH增大,电解和溶液时,阳极反应为 ↑,溶液pH减小。电解溶液实质是电镀,溶液浓度不变,故pH不变。(3)C中铜电极增加2.16 g?Ag,则通过的电子为n0.02 mol,因为是串联电解池,每个电解池中通过的电子均为0.02 mol,B中阳极反应为↑,放出为.005 mol,阴极放出的物质的量为:0.01 mol-0.005 mol=0.005 mol,根据的物质的量推知得电子.005 mol=0.01 mol,则得电子为0.02 mol-0.01 mol=0.01 mol,则的浓度为:.025 。
(4)A中阴极↑减少0.02 mol,c .1 。
【答案】 (1)负极 (2)增大 减小 不变
(3)0.025 (4)13
12.(14分)某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为 。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 ,总反应的离子方程式为 。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号) 。
①溶液中向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,则可以设想用如下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。此时通过阴离子交换膜的离子数 (填”大于”或”小于”或”等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写”A”“B”“C”“D”) 导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为 。
⑤燃料电池所用燃料可以是氢气,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。肼分子—可以在氧气中燃烧生成氮气和水。利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式:? ? 。
【解析】 (1)开始时开关K与a连接,组成原电池,铁为负极(B极),电极反应式为。
(2)开始时开关K与b连接,构成电解池,阳极(A极),电极反应式为↑,阴极(B极)电极反应式为↑, 总反应的离子方程式为↑↑。
电解NaCl溶液时移向阴极,即B极,①错;A极为阳极,该极上放出与KI发生反应生成遇淀粉变蓝,②正确;要使饱和食盐水复原,应通入适量的HCl气体,若加盐酸,原食盐水将变稀, ③错;电解质溶液中不会有电子转移,④错。
(3)①用惰性电极电解溶液,阳极反应式为↑,阴极反应式为↑,由电子守恒可知最左边池中 减少的物质的量与最右边池中减少的物质的量相等,即减少的正、负电荷数相等,为保证电解质溶液的电中性,通过阴离子交换膜的数目是通过阳离子交换膜的数目的一半,即通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数。
②氢氧化钾在阴极室生成(最右边),故氢氧化钾溶液从出口D导出。
③由于 在阴极上放电,促进水的电离产生所以,阴极附近溶液pH会增大。
④氢氧燃料电池中通的电极为正极,发生还原反应,电极反应式为。
⑤由题给信息知,该燃料电池的总反应方程式为↑同时可较容易写出正极的电极反应式利用总反应方程式减去正极反应式得该电池负极反应式为↑。
【答案】
↑ ↑↑ ②
(3)①↑ 小于 ②D ?③?放电,促进水的电离浓度增大 ④ ⑤↑
13.(12分)惰性电极电解NaCl溶液或溶液都得到三种产物A、B、C,各物质之间的转化关系如下图所示(图中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。
回答下列问题:
(1)若电解的是NaCl溶液:
①甲与A反应的化学方程式是 。
②A与B反应的离子方程式是 。
③若电解100 mL 0.1 NaCl溶液,阴、阳两极各产生112 mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为 (忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)。
(2)若电解的是溶液:
①一定条件下A与B发生反应,E的化学式是? ?;电解时阳极的电极反应式是 。
②加热时,A的浓溶液可与B发生反应,A的浓度随时间变化的图像正确的是 。
【解析】 若电解NaCl溶液,电解后溶液显碱性,若电解溶液,电解后溶液显酸性；由于单质甲在两种条件下均能生成故甲是Al。(1)若电解NaCl溶液,电解时的总反应方程式为↑↑,则A是NaOH,B是是。当阴、阳两极各产生112 mL气体时,生成NaOH 0.01 mol,溶液中?c(NaOH)?=0.1 故溶液的pH=13。(2)若电解溶液时,电解时的总反应式为↑+2Cu,则A是是Cu,C是是的浓溶液与B反应的化学方程式为浓) ↑由于稀硫酸和铜不反应且任何一个反应都不可能是匀速的,所以只有A正确。
【答案】 (1)①↑
② ③13
(2)① ↑
②A
14.(12分)(2012安徽合肥一中高三段考)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将转化为沉淀除去?。
已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
7.0 9.0
1.9 3.2
6.0 8.0
(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示:
①初沉池中加入的混凝剂是其作用为(用离子方程式表示) 。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是。根据”沉淀法”和”中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是 、 。
证明沉淀完全的方法是 。
(2)工业上可用电解法来处理含废水。实验室利用如图装置模拟处理含的废水,阳极反应式是阴极反应式是↑。与酸性溶液中的反应的离子方程式是 ,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全。用电解法处理该溶液中0.01 mol 时,至少得到沉淀的质量是 g。
【解析】 (1)①初沉池中加入其原因是铝离子水解生成了氢氧化铝胶体,具有吸附性;②反应池中生成了还有过量的沉淀池中加入NaOH溶液即将转化成沉淀,将中和;根据氢氧化物沉淀完全时的pH,可知沉淀完全时的pH为8,所以测定溶液的pH即可;
(2)阳极提供的还原剂与溶液中的在酸性条件下发生氧化还原反应生成了、和再根据得失电子守恒配平。根据方程式,用电解法处理该溶液中0.01 mol 时,得到沉淀有0.02 mol 和0.06 mol Fe 。
【答案】 (1)①===胶体或
②==、 === 测定溶液的pH,若则证明沉淀完全
=== 8.48综合检测评估(选修5)
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. (2012山西大同高三学情调研)〖HT〗〖CX〗观察下列模型，其中只有C、H、O三种原子，下列说法正确的是
A.模型1对应的物质含有双键
B.模型2对应的物质具有漂白性
C.模型1对应的物质可与模型3对应的物质发生酯化?反应?
D.模型3、模型4对应的物质均具有酸性，且酸性4强于3
【解析】由图知1为甲醇，2是甲醛，3是甲酸，4是碳酸，甲酸酸性大于碳酸，则C正确。
【答案】 C
2.设?NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
①1 mol CH+5中含11?NA个电子
②1 mol —OH中含10?NA个电子
③1 mol C10H22?分子中共价键总数为31?NA
④0.4 mol以任意比例混合的乙炔和乙醛气体在氧气中充分燃烧时，消耗氧分子数为NA
⑤1 L 1 mol·L-1?苯酚钠溶液中含有C6H5O-的个数?为NA?
⑥28 g乙烯和环丙烷组成的混合气体中含有3NA个氢?原子?
A.①④ B.②⑥
C.③④ D.②⑤
【解析】 ①1 mol CH+5中含10?NA 个电子；②1 mol —OH中含9 NA 个电子；
③正确；④乙炔与乙醛的分子式相差一个水分子，耗氧量相等，正确；C?6H?5O?-易水解，1 L
1 mol·L?-1?苯酚钠溶液中含有C6H5O-的个数小于NA ；乙烯和环丙烷的最简式(实验式)均为CH?2，故28 g混合物含4?NA 个氢原子，③④正确，故选C。
【答案】 C
3.下列叙述正确的是( )
A.用浓溴水除去苯中的苯酚
B.用核磁共振氢谱鉴别1丙醇和2丙醇
C.不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用稀NaOH溶液清洗
D.苯与酸性溶液混合振荡、静置分层,下层液体为无色
【解析】 浓溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚能溶于苯,A项错误;NaOH溶液有腐蚀性,沾到皮肤上的苯酚溶液应用酒精冲洗,C项错误;苯的密度小于水,下层液体为溶液,呈紫红色,D项错误;1丙醇的结构简式为分子中有4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱中有4个吸收峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1,2丙醇的结构简式为?,分子中有3种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱中有3个吸收峰,且峰面积之比为6∶1∶1,故可以用核磁共振氢谱鉴别1丙醇和2丙醇,B项正确。
【答案】 B
4.(2011上海化学,14)某物质的结构简式为?,关于该物质的叙述正确的是 ( )
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
【解析】 该物质一定条件下与氢气反应生成的产物,既不是硬脂酸甘油酯,也不是软脂酸甘油酯,A、B项错误;该物质属于油脂,与氢氧化钠溶液混合加热发生皂化反应,生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,C项正确;与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种,分别为?,D项错误。
【答案】 C
5.下列叙述中,正确的一组是( )
①糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解
②除去乙酸乙酯中残留的乙酸,可加过量饱和溶液振荡后,静止分液
③石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
④检验溴乙烷中溴原子的方法是将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热一段时间,再向冷却后的混合液中滴加硝酸银溶液
⑤淀粉遇碘酒变蓝色,葡萄糖能与新制发生?反应?
⑥塑料、橡胶和纤维都是合成高分子材料
⑦向蛋白质溶液中加入饱和溶液,出现盐析现象,加水溶解
A.②⑤⑦ B.①②⑤⑦
C.②③④⑤⑦ D.①②③④⑤⑥⑦
【解析】 ①糖类中的单糖不能水解;③石油的分馏是物理变化;④滴加溶液前要先加入过量中和剩余的碱;⑥中植物纤维、天然橡胶等都是天然高分子化合物。
【答案】 A
6.下列各组有机物,不论以何种比例混合,只要两者物质的量之和不变,完全燃烧时,消耗氧气的物质的量和生成水的物质的量分别保持不变的是( )
A.乙烷和甲酸甲酯 B.苯和苯甲酸
C.乙烷和乙醇 D.乙炔和苯
【解析】 根据题给信息,若使两种物质组成的混合物在总物质的量不变时耗氧量不变,则必须是二者等物质的量时耗氧量相同;若生成水的物质的量不变,还要求二者分子中含氢原子数必须相同。A项中乙烷和甲酸甲酯等物质的量完全燃烧耗氧量及生成水的量都不同;C项中乙烷和乙醇等物质的量完全燃烧时耗氧量不同,但生成水的量相同;D项中乙炔和苯两项皆不同,A、C、D项不符合题意;B项中苯分子式为苯甲酸分子式可变形为符合题意。
【答案】 B
7.某芳香族酯类化合物甲的分子式为 mol甲水解后只生成一种产物乙,其物质的量为2 mol,下列说法正确的是( )
A.符合上述条件的甲共有3种
B.1 mol甲最多可以和3 mol NaOH反应
C.乙不能和溴水发生反应
D.2 mol乙最多消耗1 mol
【解析】 由”乙”可得,乙的分子式为其可能的结构简式有:???三种。由于乙有3种结构,故符合条件的甲有3种,A项正确;甲分子中含1个酚酯基,一个酚羟基和一个羧基,因此,1 mol甲最多可以和4 mol NaOH反应,B项错误;乙可以和溴水发生取代反应,C项错误;1 mol乙可以提供2 mol 故2 mol乙最多能与4 mol 反应生成项错误。
【答案】 A
8. (2012安徽省城名校高三联考) 某有机物的分子结构如图：
现有试剂：①Na；②H?2/Ni；?③Ag(NH?3)?2OH?；④新制Cu(OH)?2悬浊液；⑤NaOH；?⑥KMnO?4?酸性溶液。能与该化合物中两个或两个以上官能团都发生反应的试剂有
A.①②⑤⑥ B.①②④⑥
C.①③④⑤ D.全部
【解析】
Na可与醇—OH及—COOH反应；H?2可与双键及—CHO反应；Ag(NH3)2OH、新制Cu(OH)2均可与?—CHO?及—COOH反应；NaOH可与酯基及—COOH反应；
KMnO4酸性溶液可与双键及—CHO反应。
【答案】 D
9.有关下图所示化合物的说法不正确的是( )
A.既可以与的溶液发生加成反应,又可以在光照下与发生取代反应
B.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性溶液褪色
D.既可以与溶液发生显色反应,又可以与溶液反应放出气体
【解析】 该有机物中含有碳碳双键、甲基等,故与既可以发生加成反应又可以在光照下发生取代反应;酚羟基消耗1 mol NaOH,两个酯基消耗2 mol NaOH;碳碳双键及苯环都可以和氢气发生加成反应,碳碳双键可以使酸性溶液褪色;该有机物中不存在羧基,故不能与溶液反应。
【答案】 D
10.肉桂醛是一种食用香精，广泛应用牙膏、糖果及调味品中。工业中可以通过下列反应制得肉桂醛：
下列说法不正确的是
A.肉桂醛的分子式为C9H8O
B.检验肉桂醛中是否残留有苯甲醛：加入酸性KMnO4溶液，看是否褪色
C.1 mol肉桂醛在一定条件下与H2加成，最多消耗5 mol H2
D.肉桂醛分子中所有原子可能在同一平面上
【解析】肉桂醛分子中的碳碳双键以及醛基均能使酸性KMnO4溶液褪色，故不能用酸性
KMnO4溶液鉴别。
【答案】 B
11.芳香族化合物X的结构简式如图,下列叙述不正确的是( )
?
A.X分子中最多可有9个碳原子共平面
B.X可以发生取代、加成、消去、聚合反应
C.1 mol X与足量溶液反应所得物质的化学式为
D.苯环上的取代基与X完全相同的X的同分异构体有?5种?
【解析】 苯环与碳碳双键由碳碳单键相连,羧基与碳碳双键也由碳碳单键相连,通过碳碳单键的旋转可以使分子中所有的碳原子在同一个平面上;B项,该分子不能发生消去反应;C项,酚羟基不与溶液反应,只有羧基与溶液反应,故1 mol X与足量溶液反应所得物质的化学式为;D项,符合条件的X的同分异构体有:??
【答案】 B
12.某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90。将9.0 g A 完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4 g和13.2 g。A能与溶液发生反应,且2分子A之间脱水可生成六元环化合物。有关A的说法正确的是( )
A.分子式是
B.A催化氧化的产物能发生银镜反应
C.0.1 mol A与足量Na反应产生2.24 L 标准状况)
D.A在一定条件下发生缩聚反应的产物是??
【解析】 n.6 mol
n.3 mol
m(O)=
.3 mol
n(C)∶n(H)∶n(O)=0.3 mol∶0.6 mol∶0.3 mol=1∶2∶1
可设A的分子式为n,则有n=90,解得n=3,所以A的分子式为。A能与溶液发生反应,说明A中有—COOH,又由2分子A之间脱水生成六元环化合物,可知A的结构简式为?。A催化氧化的产物是,该产物不能发生银镜反应;A发生缩聚反应的产物应是?,A中的?—OH?和—COOH均能与钠反应放出氢气,所以0.1 mol A与足量Na反应产生0.1 mol 项正确。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13. (10分)
(2012安徽省城名校高三联考)有机物M(C15H16O8)在酸性溶液中水解得A、B、C三种物质，A在170 ℃与浓硫酸混合加热，可得到一种具有催熟果实作用的气体D，A在一定条件也可以氧化成C。请回答下列问题：
(1) 300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与B的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。用B制造墨水主要利用了 类化合物的性质。(填代号)
A.醇 B.酚
C.酯 D.羧酸
(2) M与NaOH反应的方程式是 。
(3) B与丙醇反应得到的酯具有抗氧化作用，是目前广泛应用的食品添加剂.其结构简式为 ；C的同分异构体有(包括C) 种。
(4)〖ZK(〗写出由A生成D的化学反应方程式：
【解析】 由“A在170 ℃与浓硫酸混合加热，可得到一种具有催熟果实作用的气体D”，可知A为乙醇，“A在一定条件也可以氧化成C”，说明C是乙醛或乙酸，根据B中的官能团可知C不是乙醛而是乙酸。再根据M中的碳原子数和B中—OH、—COOH数目可知M是由B与1分子乙醇、3分子乙酸形成的酯，即M中有4个酯基(3分子乙酸与B的3个酚羟基形成3个酯基，1分子乙醇与B的1个—COOH形成1个酯基)，依此可解答试题：(1)是利用铁盐与酚的显色反应，故选B。(3)B与丙醇反应，只能是B的—COOH与丙醇反应，故得到的酯是。C的同分异构体(包括C有4种。它们是CH3COOH、HCOOCH3、HOCH2CHO、)四种同分异构体。
【答案】 (1)B?
(2)
C15H16O8+7NaOH ?
+ CH3CH2OH + 3CH3COONa?
(3) 4?
(4)CH3CH2OHCH2CH2+H2O
14.(10分)惕各酸苯乙酯广泛用作香精的调香剂。为了合成该物质,某实验室的科技人员设计了下列合成路线:
试回答下列问题:
(1)A的结构简式为? ?;F的结构简式为? ?。
(2)反应②中另加的试剂是? ?;反应⑤的一般条件是? ?。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)上述合成路线中属于取代反应的是? ?(填编号)。
【解析】 反应①是A与溴水的加成反应,由该反应的产物逆推得A为????? ?,由B能连续氧化可知,B为;由D的分子式是且分子中含两个甲基并结合反应⑤的反应物可推知,反应⑤为醇的消去反应,D为;反应⑦是羧酸D与醇E的酯化反应,则E为?,最后由D和E可推出F是??。
(2)氢氧化钠水溶液 浓硫酸、加热
(4)②⑥⑦
15.(14分)上海世博会英国馆——种子圣殿,由六万多根透明的亚克力[其分子式是n]杆构建而成。某同学从提供的原料库中选择一种原料X,设计合成高分子亚克力的路线如图所示:
请回答:
(1)原料X是? ? (选填序号字母)。
(2)②的反应条件是 ;⑧的反应类型是? ?;D中官能团的名称是? ?。
(3)⑦的化学方程式是 。
(4)C有多种同分异构体,其中分子中含有” ??”结构的共有? ?种。
(5)某同学以丙烯为原料设计了合成中间体D的路线:丙烯……得到D的同时也得到了另一种有机副产物M,请你预测M可能的结构简式是 。
【解析】 由 知,E的分子式为分析从X到E的变化,各物质分子中的碳原子数不变,说明X是4个碳原子的单烯烃。若X为,根据转化过程并结合信息①、②可知,A为???Br?,B为?,C为?,D为?,E为??,F为??,最后通过加聚反应得到生成物是?。同样地分析可知X不可能是=。
C的分子式是分子式为且含有” ?”结构的有机物有、?、、、和共6种。
以丙烯为原料合成D,结合题给信息①、②和③可得各物质之间的转化关系如下:
?
【答案】 (1)c
(2)NaOH水溶液,加热 加聚 羧基、羟基
(4)6
16.(18分)(2011天津理综,8)已知: Ⅰ.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:
(1)A为一元羧酸,8.8 g A与足量溶液反应生成?2.24 L? 标准状况),A的分子?式为 。
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式:
(3)B是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出的反应方程式:
。
的反应类型为。
(5)写出A和F的结构简式:
A ;F 。
(6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为;写出a、b所代表的试剂。a 、b
Ⅱ.按如下路线,由C可合成高聚物H:
的反应类型为 。
(8)写出的反应方程式: 。
【解析】 (1)A为一元羧酸,故可设A为RCOOH,则A与反应的方程式为:↑,标准状况下的2.24 L 为0.1 mol,故8.8 g RCOOH也为0.1 mol,A的摩尔质量为 为其分子式为。
(2)根据酯类物质由酸和醇经过酯化反应得到,故甲酸和丙醇、异丙醇得到分子式为的甲酸酯。
(3)B的核磁共振氢谱有两个峰,说明B分子中含有两种化学环境不同的H原子,结合题给信息,??分子中的氢原子被氯原子取代,可得B为,在浓硫酸催化、加热的条件下与乙醇发生酯化反应生成?,注意书写化学方程式时不要漏掉水分子。
(4)结合题给第二个信息,可知?发生取代反应。
(5)经分析得到B为?,故A为?;结合题给第二个信息,可知发生取代反应生成??。
(6)根据E(??)逆向推导可得D为,所含官能团为羟基和氯原子,试剂b为NaOH溶液;?和反应才可转化为??,试剂a为。
(7)C为?,在NaOH的乙醇溶液中可发生消去反应得到
??在一定条件下发生加聚反应得到高聚物?。
【答案】
?
(4)取代反应
(6)羟基、氯原子 NaOH溶液
(7)消去反应
??第2讲 资源综合利用 环境保护
随堂演练巩固
1.2011年11月4日新闻报道:我国发改委、商务部、海关总署、工商总局、质检总局日前联合印发的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》中决定,到2012年10月1日起中国将禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯。到2016年10月白炽灯将彻底告别中国历史舞台。下图为白炽灯、荧光灯和LED灯优缺点对比,对此下列有关说法正确的是( )
①LED灯是未来绿色照明时代的最佳选择
②该做法符合节能减排思想
③这一规定的出发点是节能
④上述三种灯对光能的利用率是白炽灯<荧光灯A.①②③④
B.②③④
C.①②④
D.③④
【解析】 LED灯节能、环保,符合绿色化学要求,是未来照明灯市场的主流,①对;逐步淘汰白炽灯的做法是因为其光能利用率低,是以节能减排为出发点的,②③对;从三种灯的优缺点对比可知④对。
【答案】 A
2.(2011北京理综,6)垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是( )
A B C D
垃圾 废易拉罐 废塑料瓶 废荧光灯管 不可再生废纸
垃圾 分类 可回收物
【解析】 废塑料瓶属于可回收物,B错误。
【答案】 B
3.(2012浙江余杭高级中学阶段性检测)诺贝尔化学奖获得者Gerhard Ertl在表面化学研究领域取得了开拓性成就。某反应在Pt//Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示(图中HC表示碳氢化合物,nitrate指硝酸盐),该机理研究是指( )
A.汽车尾气催化转化机理
B.钢铁生锈机理
C.合成氨工业催化机理
D.氢氧燃烧电池电极反应机理
【解析】 从两个图示整体上看,碳氢化合物、一氧化碳、一氧化氮等为反应物,而生成物为二氧化碳、氮气和水,故可知为汽车尾气催化转化机理。
【答案】 A
4.下列有关工程塑料PBT
的说法中,正确的是( )
A.PBT是加聚反应得到的高分子化合物
B.PBT分子中含有羧基、羟基和酯基
C.PBT的单体中有芳香烃
D.PBT的单体均能与Na、NaOH、反应
【解析】 PBT由缩聚反应获得,其单体为其中1,4丁二醇不与NaOH、反应,故A、C、D均错误;在PBT分子的两端含有羧基和羟基,B项正确。
【答案】 B
5.用CO和在443 K 473 K温度下,并由(Co)作催化剂时,可以反应生成n=5 8的烷烃,这是人工合成汽油的方法之一。
(1)写出用C表示的人工合成汽油的化学方程式:? ? 。
(2)如果向密闭的合成塔通入恰好能完全反应的CO和当完全反应后,合成塔内温度不变,而塔内气体的压强降低为原来的通过计算说明这时有无汽油?生成。?
(3)要达到上述合成汽油的要求,CO和的体积比的取值范围是多少 。
(4)写出工业上生产CO和的化学方程式: 。
【解析】 (1)根据原子守恒,配平反应方程式如下:
nCO+(2n+1C+n
(2)根据反应后压强为反应前的且反应物、生成物都是气体,可列如下关系
解得n=3,而汽油是含碳原子5 8的烃,所以得不到汽油。
(3)汽油是含碳原子5 8的烃,
则n=5时
当n=8时
所以体积比的取值范围为。
(4)用煤生产CO和的方法是煤的气化,反应的化学方程式为:
【答案】 (1)nn+1C+n
(2)无汽油生成
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012江西九江一中高三月考)随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常加入抗氧化物质,下列不属于抗氧化物质的是( )
A.维生素C B.还原铁粉
C.亚硫酸钠 D.生石灰
【解析】 维生素C、还原铁粉、亚硫酸钠都有还原性,生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂。
【答案】 D
2.下列涉及的物质在食品中允许含有,但必须符合限量的是 ( )
①二氧化硫作食品的漂白剂 ②苏丹红作食品的染色剂 ③亚硝酸钠作食品的保鲜剂 ④食盐中加入碘元素 ⑤饮用酒中含有的甲醇 ⑥为改变面包的口味添加的糖精
A.①②③④⑤
B.①②③④⑥
C.③④⑥
D.①③④⑤
【解析】 二氧化硫、苏丹红、甲醇都是有毒、有害物质,在食品中都应杜绝使用。食盐中加碘的目的是预防大脖子病,亚硝酸钠可作食品保鲜剂,糖精是重要的甜味剂,但它们都需要控制用量,在限量范围内使用不会对人体造成伤害。
【答案】 C
3.(2012江西省重点中学协作体高三模拟)下列有关生活和生产中的化学知识描述不正确的是( )
A.泄露在美国墨西哥湾海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,不会导致生态灾难
B.发电厂的煤在燃烧时加入适量生石灰,有利于环境保护
C.使用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料,可减少”白色污染”
D.大力开发风能、太阳能、核能,有利于实现”低碳经济”,减少温室气体的排放
【解析】 煤在燃烧时加入适量生石灰,可使其中的硫转化为硫酸钙,从而避免生成二氧化硫的排放,有利于环境保护,B项正确;”白色污染”是指难以降解的塑料包装盒、包装袋等对环境的污染,C项正确;风能、太阳能、核能均为新型能源,可避免化石燃料的燃烧,有利于实现”低碳经济”,D项?正确。?
【答案】 A
4.2011年3月25日,国务院办公厅印发《2011年食品安全重点工作安排》,充分说明了国务院对保障人民群众饮食安全的高度重视和对食品安全工作常抓不懈的决心。下列食品加工方法对人体无害的是( )
①用福尔马林浸泡海鲜防止鱼虾变质 ②香肠中加大量亚硝酸钠以保持肉类新鲜 ③用”牛肉膏”将猪肉加工成牛肉 ④用”瘦肉精”(一种含激素的饲料)喂养生猪 ⑤用小苏打做发酵粉制面包 ⑥向乳制品中添加三聚氰胺以提高含氮量
A.②⑤
B.⑤
C.②③⑤
D.①②③④⑤⑥
【解析】 福尔马林、牛肉膏、瘦肉精以及三聚氰胺均为有毒物质,不能用来加工食品或食用,亚硝酸钠是一种食品添加剂,但使用时要按照规定用量添加,否则对人体有害。
【答案】 B
5.导电聚合物塑料能够像金属一样表现导电性能。以聚乙炔为例,要使其能够导电,必须用或Na等做掺杂处理,实验过程如下: 。聚乙炔的碳链结构片段可表示为: 。下列叙述正确的是( )
A.这种可导电的塑料是一种纯净物,有固定的熔、沸点
B.掺杂后的聚乙炔之所以可导电,是因为它具有类似盐的结构
C.聚乙炔和碘的掺杂反应中,聚乙炔被还原
D.聚乙炔经掺杂反应后,分子内碳链结构未发生变化
【解析】 有机高分子化合物均为混合物,A项错误;掺杂后的聚乙炔带正电,类似于阳离子,B项错误;从反应过程来看中I元素化合价降低被还原,则聚乙炔必被氧化,C项错误。
【答案】 D
6.乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得,属于可再生资源,通过乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线:
a.水蒸气催化重整: H=+255.58
b.部分催化氧化: ??2CO(g) H=+13.76
则下列说法错误的是( )
A.从原料消耗的角度来看,a路线制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更有价值
C.a路线制氢由于要消耗很多能量,所以在实际生产中意义不大
D.降低温度,可提高b路线中乙醇的转化率
【解析】 相同质量的乙醇,a路线生成的氢气多,b路线需要的能量远远小于a路线;b路线属于吸热反应,降低温度,不利于乙醇的转化,故乙醇的转化率降低。
【答案】 D
7.”绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。”绿色化学”要求从根本上消除污染,是一门能彻底防止污染产生的科学,包括”绿色生成”和”绿色销毁”等内容。在整顿音像活动中,查封了一批盗版光盘,并进行了”绿色销毁”,以下属于”绿色销毁”的是( )
A.泼上汽油焚烧
B.倾倒于江河之中
C.深埋于土中
D.碾压粉碎后回收利用
【解析】 碾压粉碎后回收利用既销毁了盗版光盘,又可作为再生原料,符合”绿色化学”的宗旨。
【答案】 D
8.高温下丁烷完全裂化生成4种气体,将混合气体用溴水处理后,剩余气体的平均相对分子质量为21.6,则原4种混合气体的平均相对分子质量为( )
A.21.6
B.27.6
C.29
D.36.4
【解析】 有如下两种裂化方式:
①
②
由题意,无论是发生反应①,还是发生反应②,1 mol 总是裂化成2 mol混合烃。根据质量守恒定律。可得混合气体的平均相对分子质量为。
【答案】 C
9.已知原子利用率为期望产物的总质量与所有产物的总质量之比,在下列由乙烯和过氧乙酸制备环氧乙烷的反应中,原子的利用率是( )
A.24%
B.48%
C.26%
D.42%
【解析】 根据题意,制备环氧乙烷的原子利用率为:%%。
【答案】 D
10.随着工业的高速发展,橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要,近年来,人们合成了一种无机耐火橡胶,它的结构应是( )
【解析】 耐火材料、灭火材料中还原性较强元素的价态必须达到最高价,否则高温下,它就会着火燃烧。由此可知答案为C(也可以根据无机耐火橡胶,排除有机物质,迅速可得出答案)。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(14分)以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息回答问题:
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)。
A.
B.
C.
D.
由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是 反应(填反应类型)。
(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的、和等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。请写出用将废水中剧毒的氧化成无毒气体的离子方程式 ,并说明该方法的优点 。
(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:
活性炭的作用是 ;消毒的优点是 。
A、B中放置的物质名称分别是:A ;?B 。?
【解析】 (1)原子经济性是指原子利用率,加成反应中原子是百分之百利用。(2)反应物是:、生成物是:、、根据电荷守恒、电子守恒、元素守恒可配平。(3)活性炭能吸附水中的某些有毒或有异味的分子消毒不引入新杂质,A、B应为离子交换树脂,其中阴离子交换树脂不能在前,因为离子交换过程中产生的与、能形成不溶性物质而造成堵塞。
【答案】 (1)AD 加成
↑↑ 产生了无毒、无害的和
(3)吸附水中的有机物(或去除水中的异味) 反应产物无毒无害 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
12.(12分)(2012福建四地六校第一次联考)以海水中常见物质A为原料可以发展很多工业生产,下图中包含了中学课本中介绍的几种基本工业生产,请根据下图各物质之间的转化关系回答下列问题。
(1)C和D、C和G反应都可以制取消毒剂。写出C和G反应制取消毒剂的化学反应方程式: 。
(2)电解A的饱和溶液的离子方程式为 。若该反应中转移电子数为8N则产生的氯气在标准状况下体积为 L。
(3)J分子的空间构型为 。
(4)实验室可用K与G固体加热制取J,写出该反应化学方程式: 。
【解析】 由A为海水中常见物质,且电解时产生三种产物,可推测A为NaCl,则B为为为为NaOH,F为为。
【答案】
↑↑ 89.6
(3)三角锥形
↑
13.(12分)(2012安徽合肥一模)2011年8月云南报道铬渣污染事件,铬渣中因含有+6价的铬而使其毒性很强,利用钛铁矿、FeO、生产钛白粉的副产品(硫酸亚铁),可以把+6价的铬还原为+3价的铬,在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀。
(1)碾碎的目的是 。
(2)加入过量的硫酸除让铁矿充分反应外,还起到的作用是 。
(3)第④步所加试剂是 。
(4)上述物质中可循环使用的试剂是(写化学式) 。
(5)写出滤液④与在NaOH溶液中反应的离子方程式 。
(6)第③步中加热的目的是 。
【解析】 (1)为了加快反应的速率,需要把矿石碾碎,以增大接触面积;
(2)溶液中的铁离子和亚铁离子会水解,会影响产品的纯度,过量的硫酸会抑制它们的水解;
(3)根据题目信息,要生成硫酸亚铁,必须加铁粉,使硫酸铁转化为硫酸亚铁;
加水后生成了没有元素的化合价发生变化,说明是发生了水解反应,生成的另一种产物为硫酸,可循环使用;
(5)亚铁离子与在NaOH溶液中反应,根据得失电子守恒和电荷守恒,然后判断可知有水参加了?反应。?
(6)加热的目的是促进的水解。
【答案】 (1)增大接触面积,加快反应速率
(2)抑制、水解,有利于钛从溶液中分离
(3)铁粉
===?
(6)促进水解
14.(12分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应a: H1
反应b: H2
①上述反应符合”原子经济”原则的是 (填”a”或”b”)。
②下表所列数据是反应b在不同温度下的化学平衡常?数(K)?。
温度 250 ℃ 300 ℃ 350 ℃
K 2.041 0.270 0.012
Ⅰ.由表中数据判断H1 0(填”>““<“或”=”);
Ⅱ.若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.升高温度
B.将从体系中分离
C.使用合适的催化剂
D.充入He,使体系总压强增大
(2)环境问题已成为社会关注的焦点。某农药厂排放的废水中常含有较多的和一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c 时,试计算溶液中c写出计算过程,已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33）
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石——鸟粪石,反应式为 该方法中需要控制污水的pH为7.5 到10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 。
【解析】 (1)①化合反应、加成反应的反应物中原子全部进入到目标产物中去,故最符合”原子经济”原则。
②Ⅰ.由表中数据看出,温度越高,平衡常数越小,则该反应为放热反应。
Ⅱ.容器容积不变,加入催化剂和通入惰性气体,平衡不移动,均不能增加甲醇产率;升高温度,平衡向左移动,甲醇产率减小;将甲醇从体系中分离,减小了生成物浓度,平衡向右移动,甲醇产率增大。
【答案】 (1)①b ②Ⅰ.< Ⅱ.B
(2)①Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33=cc
c
②当pH高于10.7时,溶液中的、会与反应,平衡向逆反应方向移动(答案合理即给分)单元检测评估(六)?
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.”节能减排、低碳生活”已经走进百姓生活、城市建设以及经济发展等各个领域,下列有关说法不正确的是( )
A.太阳能、地热能、核能等均属于”新能源”
B.”低碳”是指采用含碳量低的烃类化合物作燃料
C.上图中甲烷经一氯甲烷转化成低碳烯烃的途径体现了”节能减排”的思想
D.减少化石能源的使用能减少的排放量
【解析】 ”低碳”就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少,从而降低碳、特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化。
【答案】 B
2.(2012安徽师大附中高三模拟)下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是( )
A.氢氧燃料电池中向b极移动
B.该装置中只涉及两种形式的能量转化
C.电池正极电极反应式为==
D.P型半导体连接的是电池负极
【解析】 通过LED发光装置内电子的流向,可知a为电池的负极,b为电池的正极;电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动, 应该向a极移动,A错;该装置中涉及的能量转化形式有化学能电能、电能化学能、电能光能等,B错;P型半导体连接的是电池的正极,D错;在电池正极发生的反应为:==正确。
【答案】 C
3.已知1 mol白磷变成红磷放出73.56 的热量,下列两个反应
白磷 H
4P(红磷 H
H和H的关系正确的是( )
A.HH B.HH
C.HH D.HH
【解析】 把白磷燃烧看作白磷先变成红磷再燃烧,即:
白磷红磷,s) H.56
4P(红磷 H
则H为H和H的代数和,又知H、H、H均为负数,故可知选C。
【答案】 C
4.如图所示装置中,两电极上发生的电极反应分别为:a极: ↑,b极: 则以下说法不正确的是( )
A.该装置可能是电解池
B.溶液pH变大
C.a、b可能是同种电极材料
D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能
【解析】 当铁作阳极,电解水或酸溶液时可发生上述电极反应,即A、B、C项正确,D项错误。
【答案】 D
5.(2012安徽合肥八中高三月考)已知反应:
①101 kPa时==2CO(g) H=-221 ?
②稀溶液中=== H=?-57.3
③红磷的化学式为P,白磷的化学式为已知
=== H=-3 093.2
4P === H=-2 954.0
下列结论正确的是( )
A.由于红磷转化为白磷是放热反应,等质量的红磷能量比白磷低
B.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热H=57.3
C.碳的燃烧热大于-110.5
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水H大于?-57.3
【解析】 根据盖斯定律,红磷转化为白磷是吸热反应,等质量的红磷能量比白磷低,A错;稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热H=-57.3 错;在101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,求碳的燃烧热时,碳应该生成气体,题目中已知了生成CO的反应热,所以继续燃烧生成气体时的燃烧热应该大于110.5 而不是大于-110.5 ;稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时由于醋酸电离要吸收热量,导致放出的热量比57.3 kJ少,D正确。
【答案】 D
6.(2012河南豫南九校第一次联考)电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为: 含的导电固体为电解质。下列有关电池说法不正确的是( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.充电时既发生氧化反应又发生还原反应
C.充电过程中,电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为:
【解析】 Li为活泼金属,能与水、硫酸等反应,A项错误;放电时负极Li失电子,在正极得电子,Fe元素发生还原反应,D项正确;充电过程就是电解的过程,原电池的正极此时作阳极,发生失电子氧化反应,消耗正极材料,C项正确。
【答案】 A
7.已知:在水溶液中水解的热化学方程式为:?? H=+a ;稀盐酸和稀NaOH的中和热为?b 。则等物质的量的与稀盐酸反应的H等于( )
A.+(a+b) B.+(a-b)
C.-(a-b) D.-(a+b)
【解析】 根据中和热的定义,可以写出: H=-b ①;水解的离子方程式为: H=+a ②。由盖斯定律可知,所求反应可通过①+②得: H=+(a-b) 项正确。
【答案】 B
8.(2012合肥八中高三月考)如图所示是298 K时与反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为: H=-92
B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变
D.在温度、体积一定的条件下,通入1 mol 和3 mol 反应后放出的热量为Q kJ,若通入2 mol 和6 mol 反应后放出的热量为Q kJ,则184>
【解析】 A中的热化学方程式没有注明物质的状态;b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线;加入催化剂化学反应的反应热不会改变,只会改变反应速率;因为该反应为可逆反应,在温度、体积一定的条件下,通入1 mol 和3 mol 反应后生成的的物质的量将小于2 mol,所以D?正确?。
【答案】 D
9.已知A、B为单质,C为化合物。
能实现上述转化关系的是( )
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C的溶液遇能放出气体,则A可能是
③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能是Fe
④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则A可能是Cu
A.①② B.②④ C.①④ D.③④
【解析】 本题采取逐一带入验证法。①若A为金属Na,则C是溶于水后得到NaOH溶液,电解NaOH溶液得到的是、不能实现上述转化;②若A为则符合条件的C是HCl,溶于水后得盐酸,电解盐酸得到的是、能实现上述转化;③若B为Fe,C含有则B为或能溶于水的只有电解后无法得到Fe,不能实现上述转化;④若B为Cu,则A为溶于水后进行电解可得到Cu、能实现上述转化。
【答案】 B
10.以石墨为电极,电解500 mL NaCl溶液,当两极产生气体总体积为16.8 mL时(标准状况),溶液的pH范围是( )
A.5 --6 B.7 --8 C.8-- 10 D.10 --12
【解析】 当两极产生气体总体积为16.8 mL时,共产生氢气11.2 mL,产生氢氧根离子的物质的量为:nn mol,c为?? 其pH应大于10,D项正确。
【答案】 D
11.(2012山西大同高三学情调研测试)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池正极的电极反应式为:===有关该电池的下列说法正确的是( )
A.LiAl在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价是+1价
B.充电时,阴极发生的电极反应式为:==
C.放电时,负极的电极反应式:==
D.该电池的电池反应式为:2Li+FeS===
【解析】 A项Li的化合价是0价;充电时,阴极发生还原反应,电极反应式为:==Li ,B错;放电时,负极的电极反应式:===错;所以选D。
【答案】 D
12.(2012河北南宫中学模拟)一种碳纳米管(氢气)二次电池原理如下图,该电池的电解质为6 KOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.储存的碳纳米管放电时为负极,充电时为阴极
B.放电时负极附近pH减小
C.放电时电池正极的电极反应为:
D.放电时,电池反应为
【解析】 碳纳米管为储氢物质,在放电过程中发生失电子的氧化反应,作负极,电极反应为故A、B项正确;放电过程中NiO(OH)发生得电子的还原反应,作正极,电极反应为将正、负极电极反应式相加可得放电时总反应故C项正确,D项错误。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(14分)(改编题)2011年10月7日,英汤普森航空试航”地沟油”航班,在空中飞行了4个小时,并美其名”生物燃料”,该燃料属于生物质能。但有英环保组织质疑其”地沟油”成分很少,仅为”作秀”,引来一片质疑声。已知地沟油(生物质)的主要转化途径及主要产物如下图所示。
(1)下列有关说法正确的是 。
a.生物燃料本质上能量来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的乙醇属生物质能
c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.由植物秸秆等发酵获得的沼气,主要成分是甲烷
e.生物质资源是一种污染小的可再生能源
(2)由生物质能获得的CO和当两者1∶1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是 。
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
(3)已知在生物质气化炉中可发生如下反应:
2CO(g) H=172
H=206
H=165
则: H= 。
(4)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lg K)如下表:
反应:该反应的H 0(选填:”>““<“或”=”);在900 K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)= 。
(5)燃油中所含硫以二硫醚的形式存在,工业上常用催化加氢的方法脱硫,然后综合利用生产硫酸。如二硫丙醚—S—S—脱硫综合利用的有关反应为:
—S—S— H
已知某些化学键的键能数据如下表:
则H 用字母式表示)。
【解析】 (1)汽油、柴油均为混合物。
(2)根据其原子利用率达100%,则合成物质的原子个数比为:N(C)∶N(H)∶N(O)=1∶2∶1,故可能为甲醇或乙酸。
(3)将已知热化学方程式按照顺序编号为①②③,将热化学方程式进行加减:①-②+③可得目标热化学方程式。
(4)从表中数据看,随温度的升高,平衡常数的对数值增大,平衡常数也增大,说明均为吸热反应。表中第2个方程式减去第1个方程式可得方程式相应地第2个方程式的平衡常数除以第1个方程式的平衡常数得该反应的平衡常数,再求其对数应为-0.03-(-0.39)=0.36。
H(4a+2f+e+14b+3c)-(16b+4d+4a)=2f+e+3c-2b-4d。
【答案】 (1)abde
(2)cd
(3)131
(4)< 0.36
(5)2f+e+3c-2b-4d
14.(12分)(2012皖南八校第一次联考)某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量、做下列探究,装置如下图所示:
根据题目信息及相关现象回答下列问题。
(1)电解时,甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因: 。
(2)一段时间后,你认为C中溶液可能出现的现象是 ,请用离子方程式表示原因:? ?? ?。
(3)实验结束后,乙同学将A中的物质冷却后加入到溶液中发现有气泡出现,但加入到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因? ? 。
(4)随着反应的进行,兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设,请你完成假设二。
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性,使红色逐渐褪去;
假设二 : 。
(5)请你设计实验验证(4)中假设一,写出实验步骤及结论? ?? ?。
【解析】 电解饱和食盐水产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据装置图可知a、b分别为阴极和阳极,a极产生的氢气将氧化银还原为单质银,而b极产生的氯气可氧化硫化钠。过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为酸中和了碱,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致。
【答案】 ↑??
(2)有淡黄色沉淀
(3)Ag置换的反应式为: ↑,表明的溶解度比AgCl小很多
(4)可能是中和了造成褪色
(5)取少量D中褪色后的溶液于试管中,滴加1-- 2滴酚酞溶液,如果又显红色,则假设一正确
15.(14分)电化学在生产、生活中有着极为重要的开发利用前景,下面是对电化学知识的利用,请按要求回答相关?问题?。
(1)某研究性学习小组为探究利用电化学原理合成氨,设计如图甲所示的装置。
①电极B为 极;电极A发生的电极反应式为? ? 。
②该电池工作一段时间后,电解质溶液pH (填增大、减小或不变)。
(2)有人设想以如图乙所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入的电极的电极反应式: 。
(3)下图所示装置中,甲池的总反应式为:
①图中甲池的装置是 。乙池中A电极的名称是 。
②写出通入的电极的电极反应式是 。
③乙池中反应的化学方程式为 。
④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗 mL(标准状况下)。
【解析】 (1)根据总反应可知该电池工作一段时间后,电解质溶液pH增大。电极B为原电池的负极在电极B上发生失电子氧化反应,其电极反应式为用总反应式减去负极电极反应式得正极(A电极)反应式: 。
(2)乙装置中在负极被氧化,发生失电子反应生成+6价S(而SO3与水发生反应生成硫酸,再根据电荷守恒配平即可。
(3)①甲池总反应为燃料电池的反应,因此甲池为原电池。乙池A电极与甲池的正极相连,故A为阳极。
②通入的电极的反应物为电解质溶液为KOH溶液,产物为通过判断转移电子数,运用电荷守恒和原子守恒,可写出电极反应为6e。
④B(Ag)极的质量增加5.40 g为Ag,由电子转移守恒得4n n(Ag),解得n.012 5 mol,V280 mL?。
【答案】 (1)①负 ②增大
(3)①原电池 阳极
②
③↑
④280
16.(10分)丹聂耳(Daniell)电池是由锌片和铜片两个半电池组成,锌半电池和铜半电池用盐桥连接起来,装置如图1。某化学兴趣小组提出疑问:如果将实验中的盐桥换成导线(铜制),电流表是否也偏转呢 带着疑问,该小组成员在课后立即做了如图2的实验,发现电流计指针同样发生偏转,且产生的电流较大。
试回答下列问题:
(1)对于该实验中产生电流的原因,该小组成员进行了深入的探讨,后经老师提醒注意到使用的是铜导线,烧杯Ⅰ中实验为原电池。那么在烧杯Ⅱ铜片上发生的反应为 。
(2)该小组另一成员认为如果将实验中铜导线换成铁丝,则可以明显观察到电流表的读数增大,你认为他的观点 (填”正确”或”不正确”),理由是 。
(3)对于图2中烧杯Ⅰ是原电池的问题,该小组成员产生了较大的分歧:
①一部分同学认为是由于在水溶液中水解显酸性,此时原电池实际上是由Zn、Cu作电极溶液作为电解质溶液而构成原电池,如果这个观点正确,那么原电池的正极反应为 。
②另一部分同学则认为是由于溶解在溶液中的氧气的作用,使ZnCu之间形成电化学腐蚀,如果这个观点正确,那么原电池的正极反应为 。
(4)请你设计一个实验验证(3)中两个观点哪个正确。
【解析】 (1)烧杯Ⅰ为原电池,则Zn片为负极,则烧杯Ⅱ中铜片为电解池的阴极,溶液的阳离子放电生成Cu。(2)若换成铁丝,则两个烧杯构成了串联电池,烧杯Ⅰ中,Zn为负极,Fe为正极;烧杯Ⅱ中Fe为负极,Cu为正极。(3)①中正极上是电解质溶液中的放电。②中相当于吸氧腐蚀,正极放电。
【答案】Cu
(2)正确 当铜导线换成铁丝后,恰好形成两个原电池,而且串联在同一个回路里,产生的电流会明显增大。
(3)①↑ ②
(4)将烧杯Ⅰ中的溶液换成非酸性溶液(NaCl、KCl等),如果电流表仍然有读数,则②正确;如果没有读数,则①正确。单元检测评估(十一)
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012河北衡水中学一调)鉴别和蒸气,下列实验不可行的是( )
A.溶于水
B.通入
C.通入溶液
D.用湿润的淀粉—KI试纸
【解析】 将两种气体分别通入水中,前者得到无色溶液,而后者得到橙红色溶液,A项可行;将两种气体分别通入中,前者不溶解,而后者可溶于得到深红棕色溶液,B项可行;将两种气体分别通入溶液中,前者无明显现象,而后者得到浅黄色沉淀,C项可行;两种气体均具有强氧化性,都可使湿润的淀粉—KI试纸变蓝,D项不可行。
【答案】 D
2.(2012河北衡水中学一调)对下列装置,不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
【解析】 B项可直接关闭止水夹,向长颈漏斗中加水,至漏斗中液面高于试管内液面,根据液面高度差是否变化来判断装置气密性是否良好;C项可用手捂热试管,观察导管口是否有气泡冒出可判断装置气密性是否良好;D项可直接向外慢慢抽动活塞,看试管内导管口是否有气泡冒出来判断装置气密性是否良好。
【答案】 A
3.(2012安徽合肥一中高三段考)在如图的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是…
( )
A.苹果块会变干瘪 B.胆矾晶体表面有”白斑”
C.小试管内有晶体析出 D.pH试纸变红
【解析】 浓硫酸有脱水性,会使pH试纸脱去水而变黑。
【答案】 D
4.(2012江西新建二中期中)如图,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列实验。对实验现象的描述错误的是(气体在同温同压下测定)( )
选项 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
A 20 mL 10 mL 生成黄色固体,活塞自动向内压缩
B 1 g薄铜片 10 mL 12 浓硝酸 生成红棕色气体、溶液呈绿色,活塞自动外移,Cu有剩余
C 30 mL 10 mL水(液态) 剩有无色气体,活塞自动向内压缩
D 10 mL 溶液 10 mL 生成白色沉淀,最终沉淀转变为红褐色
【解析】 A项发生反应正确;C项发生反应==正确;D项发生反应==和正确;B项中浓、稀硝酸均能与铜反应,硝酸过量,铜完全溶解,没有剩余,错误。
【答案】 B
5.化学是以实验为基础的自然科学,化学实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护的问题。下列实验处理不当的是( )
A.制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上的橡皮塞
B.在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时,必须先检验乙炔气体的纯度
C.实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室
D.给试管中的液体加热时不时移动试管或加入碎瓷片,以免暴沸
【解析】 制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上的橡皮塞,防止试管炸裂;可燃性气体点燃时应先检验其纯度,防止在爆炸极限内引起爆炸,B对;C项实验中产生的某些废液中含有有害的物质,会造成环境污染,所以C错;D正确。
【答案】 C
6.(2012江苏无锡一中期中)在甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,烧瓶中充入(或放入)另一种物质,挤压胶头滴管,加入液体,一段时间后两装置中的气球都有明显胀大。则所用试剂分别可能依次是( )
A.甲:稀硫酸和木炭 乙:NaOH溶液和气体
B.甲:双氧水和 乙:饱和食盐水和HCl气体
C.甲:醋酸和溶液 乙:浓氨水和NaOH固体
D.甲:浓硫酸和Al片 乙:蒸馏水和
【解析】 甲装置中气球膨胀的原因是烧瓶中气体压强增大,即烧瓶中气体的量增加,符合条件的试剂组分别是双氧水和、醋酸和溶液;乙装置中气球膨胀的原因是烧瓶中气体压强减小,即烧瓶中气体的量减少,符合条件的试剂组分别是NaOH溶液和气体、饱和食盐水和HCl气体,综合判断应选B。
【答案】 B
7.(2012福建福州八中第二次质检)物质的鉴别有多种方法。下列能达到鉴别目的的是( )
①用水鉴别苯、乙醇、溴苯 ②用相互滴加的方法鉴别?和溶液 ③点燃鉴别甲烷和乙炔 ④用?品红溶液鉴别二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳 ⑤用石蕊试液鉴别酒精、醋酸、醋酸钠
A.①②④
B.①③⑤
C.②③④
D.①②③
【解析】 苯和溴苯都不溶于水,但前者密度小于水后者密度大于水,乙醇与水互溶,①可鉴别;和溶液不论如何滴加都产生沉淀,②不能鉴别;甲烷燃烧时几乎没有烟生成,而乙炔燃烧时有浓烟产生,③可鉴别;④中只有二氧化硫使品红溶液褪色,不能鉴别;⑤中将石蕊试液分别加到酒精、醋酸、醋酸钠溶液中,现象分别为紫色、红色和蓝色,可以鉴别。
【答案】 B
8.(2012黑龙江哈师大期中)下列实验不能达到预期目的的是?( )
A.利用Ⅰ制取
B.利用Ⅱ装置电解饱和食盐水
C.利用Ⅲ装置进行铜与浓硝酸反应的实验
D.利用Ⅳ装置收集
【解析】 I中胶头滴管插入液面以下,以及上层苯均可防止生成的氢氧化亚铁与空气接触,A项可达到预期目的;Ⅱ中铜作阳极,优先失电子,B项不能达到预期目的;Ⅲ装置中通过上下移动铜丝可控制反应的随时发生与停止,且有防止污染气体逸出的设计,C项可达到预期目的;Ⅳ中利用向下排空气法收集氨气,且有防倒吸措施,D项可达到预期目的。
【答案】 B
9.(2012山西沂州一中阶段测试)下列说法正确的是 ( )
A.将25 g 溶于1 L水中,可配制成0.1 溶液
B.用盐析法除去氢氧化铁胶体中混有的氯离子
C.用向下排空气法收集并用湿润的蓝色石蕊试纸检验是否已集满
D.制乙炔时,用饱和食盐水代替水是为了减缓电石与水的反应速率
【解析】 A项忽视了所配溶液的体积不是1 L;除去胶体中的离子应用渗析而不是盐析,B项错误;检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,C项错误。
【答案】 D
10.生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为: ↑↑。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管。下列关于该反应说法正确的是( )
A.若将反应后的三种气体通入溶液中,产生的沉淀为、
B.b中产物用紫色石蕊试液即可检验出其中的和
C.为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂为NaOH溶液
D.b中所得到的硫酸的质量分数为29.5%
【解析】 将分解生成的气体通入溶液中,生成的沉淀是;根据绿矾分解的方程式,产物留在试管中和同时冷凝便得到硫酸,收集在试管b中,B项只能检验出不能检验出;试管c中溶液用来检验气体,故用品红溶液能使品红溶液褪色,加热红色恢复,C项错误;根据生成与水的物质的量之比,可以求得生成硫酸的理论浓度:设生成1 mol 和14 mol 硫酸的质量分数为98/.5%。
【答案】 D
11.(2012安徽合肥八中高三月考)下列叙述正确的是 ( )
①装置甲可防止铁钉生锈 ②装置乙可除去乙烯中混有的乙炔 ③装置丙可验证HCl气体在水中的溶解性 ④装?置丁可用于实验室制取乙酸乙酯 ⑤装置戊可用于收集、、、HCl、等气体
A.①③⑤ B.③⑤ C.①②④ D.③④
【解析】 ①装置甲中铁钉为电解池的阳极,会加速锈蚀;②装?置乙中乙烯和乙炔都会被高锰酸钾酸性溶液氧化;③装?置丙中HCl气体溶于水使烧瓶里的气压减小,气球膨胀;④装置丁试管中的导管伸入水中,易发生倒吸;⑤装置戊气体a进b出可收集进a出可收集、、HCl、等气体。
【答案】 B
12.某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数:
下列说法中不正确的是( )
A.收集到的V L气体全为NO
B.过滤用到的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作Ⅱ应是洗涤
D.铜的质量分数为:%
【解析】 由于是用排水法收集金属与硝酸反应生成的气体,故收集到的V L气体全为 NO;过滤用到的玻璃仪器是:烧杯、漏斗、玻璃棒,且在烘干前应该有沉淀的洗涤过程,w g的固体是AgCl,由元素守恒关系推出m易推断选项D错误。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
13.(16分)(2012河南信阳一调)实验室有和的干燥粉末状混合物,某化学兴趣小组测定其中的含量。小组的同学设计在混合物中加酸的实验方法来测定其中的质量分数。与酸性溶液的反应原理:→ )回答以下问题:
(1)化学小组主要选用了下列药品和仪器进行实验(图中每种仪器装置只选用了一次,铁架台等固定仪器未画出?)
请按气流由左向右的方向,仪器连接顺序是(填仪器的接口字母a、b…)
? ?
(2)实验开始,混合物加酸前,A装置需要鼓入空气,作用是 ;加酸后A装置再次鼓入空气的作用是 ? ? 。
(3)E装置的作用是: 。
(4)实验中,若C瓶中溶液褪色,则测定结果可能会偏 ? ,为了确保实验中C瓶溶液不褪色,若取样品的质量为m g,实验前 E中所装 a 的?溶液体积(V)不少于mL。
(5)若混合物样品质量为13.1 g,充分作用后碱石灰增重4.4 g,则混合物中的质量分数为 ?。
(6)从定量测定的准确性考虑,该套装置还应作进一步的改进是 。
【解析】 根据题意可知其实验原理为,向混合物中加入酸,用经处理的空气将生成的气体全部吹出,使之先通过酸性高锰酸钾溶液,以除去二氧化硫,再通过品红溶液以验证二氧化硫已经除尽,用浓硫酸干燥后再用碱石灰吸收,称干燥管增重即为生成的二氧化碳的质量,从而求得碳酸氢氨的质量分数。(4)为保证实验成功,可假设m g样品全部为进行计算:根据电子守恒可得关系式: ~~ 则最少需要溶液体积为: 。(5)根据关系式 可计算出混合物中的质量分数为60.3%。
【答案】 (1)i h d e b c
(2)排出装置中原有的空气 将生成的气体全部送入后续装置(或使反应产生的和能被完全吸收)
(3)除去以防止对测定结果的影响
(4)高
(5)60.3%
(6)在B之后再接一个阻止空气中水和二氧化碳进入B的装置
14.(12分)(2012浙江杭州西湖高中阶段测试)”套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一支玻璃仪器中,经组装来完成原来需要较多仪器进行的实验。因其具有许多优点,已被广泛应用于化学实验中。下列三个实验均为”套管实验”,请观察、分析, 回答下列问题:实验一:图甲是对课本有关某性质的两个实验的改进。
(1)将胶头滴管中的水滴入小试管,然后,在导管口A、B处分别进行适当操作,再根据所观察现象可得到的两个结论是 , 。
(2)写出甲中反应的离子方程式 。
实验二:图乙是对铜和浓硝酸反应实验的改进。
(3)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式为 。
(4)反应开始后,能观察到的现象是 ,随后气体颜色逐渐变浅;大试管中液面上升。
(5)与普通演示实验相比,此实验除操作方便之外,还有 ? 等优点。
实验三:现有下列药品:A.氯化铵固体,B.氢氧化钠固体,C.浓氨水,D.浓硫酸,E.碳酸氢铵。采用”套管法”,只用一支试管(药匙等辅助用品略,不加热),选择合适的药品就可在圆底烧瓶中集满喷泉实验用的氨气(如图丙)。
(6)此实验制备氨气选用的最合适药品是 (填序号)。
【解析】 (4)开始时,浓硝酸与铜反应生成二氧化氮气体,之后二氧化氮气体再与烧杯中的水反应,生成硝酸和一氧化氮气体。(6)在竖直的试管中加入浓氨水和氢氧化钠固体,将该试管深入到倒立的圆底烧瓶底部,并慢慢地向外抽出试管,则烧瓶中会收集到氨气。
【答案】 与反应生成 该反应放热
==↑
===↑
(4)小试管中溶液变蓝(绿),试管中出现红棕色气体
(5)减少气体对空气的污染
(6)BC
15.(12分)(2012黑龙江哈师大期中)化学研究性学习小组拟通过实验探究”新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成还是”。请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有。①可观察到的实现现象是 ,②反应过程中发生反应的化学方程式是 。
(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈现红色,但当滴加过量新制氯水时,却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因,同学们查到如下资料:
Ⅰ.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有。
Ⅱ.的电子式为
Ⅲ.氯水具有很强的氧化性。
于是同学们提出两种假设:
①第一种假设是:可将氧化为请写出该离子反应方程式 。
②第二种假设是: ,提出该假设的理论依据是 。
【答案】 (1)①产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变成红褐色
②===
===
(2)①===
②被氧化 从电子式分析中S为-2价,N为-3价,均为最低价有被氧化的可能
16.(12分)(2012安徽合肥八中高三月考)补铁药物”速力菲”说明书部分内容摘录:
【规格】 每片含琥珀酸亚铁0.1 g
【组成与性状】 内含 34.0% 36.0%的无水碱式盐,为薄膜糖衣片
【适应症】 用于缺铁性贫血症的预防及治疗
【用量用法】 成人预防量0.1 g/日,治疗量0.2 g -0.4 g/日;小儿预防量30 -60 mg/日,治疗量0.1 g -0.3 g/日
【储藏】 在避光、密封、阴凉处保存
【药物相互作用】 与维生素C同服,可增加本品吸收;该药片在水和乙醇中溶解度不大。
现某学校化学实验小组,为了检测”速力菲”药片中亚铁离子的存在,设计了如下几组实验:
Ⅰ.理论设计方案:
甲组:药片白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀
甲组同学按照设计的方案完成实验,但遗憾的是他们没有得到预期的实验结果;
(1)甲组实验失败的可能原因是: 。
乙组同学认真思考了甲组实验失败的原因,模拟药片服用后在人体中溶解的变化过程,重新设计并完成下列实验:
乙组:药片淡黄色浑浊溶液淡红色溶液红色变深,有气体产生,后又褪色
(2)若试剂1为盐酸;则试剂2为 。
丙组同学对乙组实验中最后红色褪去的现象产生了研究兴趣,探讨褪色的原因,根据微粒的组成,他们认为有两种可能的原因:
络离子中的三价铁被还原为亚铁
②
(3)请你对其中一种可能进行实验验证:
实验方案(用文字述): ,
根据预期现象判断结论: 。
Ⅱ.(4)称量”速力菲”1.0 g,将其全部溶于稀硫酸中,配制成100.00 mL溶液,取出20.00 mL,用0.010 00 的溶液滴定。三次操作读数如下?:
序号 V V V
1 2.24 mL 14.25 mL 12.01 mL
2 0.30 mL 12.72 mL 12.42 mL
3 0.50 mL 12.53 mL 12.03 mL
计算:该补血药中含的质量分数 (保留小数点后两位小数)。
【解析】 (1)题目中的信息说明该药片在水和乙醇中溶解度不大,少量溶解后的溶液中几乎不存在所以得不到预期的实验现象;
(2)若试剂1为盐酸,加试剂2溶液呈淡红色,则试剂2为KSCN溶液;
②还有一种可能的原因是络离子中的被双氧水氧化。乙组实验中加入双氧水后转化成再与反应生成红色溶液,所以红色加深;后来溶液又褪色了,有两个原因:一种可能是转化为了溶液中不存在还原剂,该假设不合理),另一种可能是发生了变化的变化可能是被过量的双氧水氧化,所以可以在溶液中加入含的物质或KSCN溶液,观察发生的现象即可。
(3)既然假设中的被氧化,设计的实验可在褪色后的溶液中加入溶液或者加入KSCN溶液,观察颜色的变化;
(4)先根据得失电子守恒和电荷守恒写出方程式: ===再根据方程式计算。
【答案】 (1)该药片在水中溶解度不大,少量溶解后的溶液中几乎不存在离子,所以得不到预期的实验现象。
(2)KSCN溶液
②络离子中的被双氧水氧化
(3)方案一:在褪色后溶液加入溶液
现象:变红色(或者不变红色) 结论:褪色原因是因为①(或者②);
方案二:在褪色后溶液加入KSCN溶液
现象:变红色(或者不变红色) 结论:褪色原因是因为②(或者①);
(4)16.83%第四单元 非金属及其化合物
第1讲 无机非金属材料的主角——硅
随堂演练巩固
1.2011年11月3日”神舟八号”与”天宫一号”首次交会对接,为中国航天第三步建设空间站做准备。下列说法错误的是( )
A.”天宫一号”使用的太阳能电池板主要成分是硅
B.信息技术的硬件核心是芯片,芯片材料的主要成分是二氧化硅
C.”长征二号F”运载火箭外壳抗高温陶瓷是无机非金属?材料?
D.光导纤维是信息高速公路的骨架,其主要成分是石英
【解析】 芯片的材料是单晶硅,B错误。
【答案】 B
2.(2012广东龙川一中月考)下列对物质用途的描述中,错误的是( )
A.浓硫酸可用于干燥HCl、、气体
B.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
C.硅是一种良好的半导体材料
D.三氧化二铝是一种较好的耐火材料
【解析】 水晶的成分是二氧化硅,不属于硅酸盐,B项错误;三氧化二铝的熔点非常高,可做耐火材料,D项正确。
【答案】 B
3.(2012河北三河一中阶段测试)昆仑玉主要成分是由”透闪石”和”阳起石”组成的纤维状微晶结合体,透闪石(Tremolite)的化学成分为。下列有关说法不正确的是( )
A.透闪石的化学式写成氧化物的形式为:
B.透闪石的化学式写成硅酸盐的形式为:
C.透闪石中Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的?2倍?
D.透闪石中还可能有少量的Al代替Mg,Na、K、Mn代替Ca、Mg等
【解析】 透闪石中Mg元素的相对质量与Ca元素的相对质量之比为∶2,C项错误。
【答案】 C
4.下列各组物质中,满足如图物质一步转化关系的是 ( )
X Y Z
A Na NaOH
B Cu
C C CO
D Si
【解析】 A项中、B项中、D项中通过一步反应都难以实现;而C、CO、之间的转化是中学阶段重要的三角转化。
【答案】 C
5.(2012辽宁沈阳二中月考)有一种无机非金属化合物X,它的相对分子质量为140,是由两种元素组成的,其中硅元素的质量分数为60%,它可以由化合物Y(也含两种元素)与反应来制得,反应同时还生成HCl气体,试推断:
(1)化合物X的化学式为 ;
(2)上述反应由1 mol 和0.75 mol Y恰好完全反应,则Y的电子式为 。
(3)化合物X对空气中的氧气和水都不稳定,发生反应,产物中都有一种酸性氧化物,该酸性氧化物是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料,写出X与水反应的化学方程式: 。
【解析】 根据化学反应中原子守恒,Y中必含硅和氯元素,X中必含硅和氮元素,则可推出Y为。X分子中含有硅原子个数为:%/28=3,则X为。
【答案】
(2)
十↑
课后作业夯基
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2012河南南阳一中第二次模拟)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是 ( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
⑤氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
⑥与金刚石互为同分异构体
A.①②⑦ B.②③⑥
C.①④⑤ D.①③④
【解析】 水晶的成分为二氧化硅,②错;制作光导纤维的原料为二氧化硅,③错;与金刚石互为同素异形体,⑥错。
【答案】 C
2.石头纸(Rich Mineral Paper,RMP)也叫石科纸,就是用磨成粉末的石头为主要原料,加上15%的聚乙烯和5%的胶合剂做成的。下列有关”石头纸”的说法错误的是( )
A.”石头纸”不宜在高温条件下生产
B.”石头纸”与普通纸张比较,不易燃烧
C.”石头纸”能耐强酸与强碱的腐蚀
D.推广使用”石头纸”能达到保护森林和环保的目的
【解析】 碳酸钙受热易分解为氧化钙和二氧化碳,且不易燃烧,故A、B项正确;用碳酸钙代替植物纤维造纸有利于保护森林,D项正确;根据碳酸钙易与盐酸反应可知”石头纸”不能耐强酸腐蚀,C项错误。
【答案】 C
3.(2012山东潍坊寿光现代中学阶段测试)仅含碳、氧两种元素的气体中,碳和氧的质量之比为3∶5,则该气体可能是 ( )
①由CO或单独组成的纯净物 ②由CO和共同组成的混合物 ③由CO和共同组成的混合物 ④由和共同组成的混合物
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【解析】 碳和氧的质量之比为3∶5,则碳和氧的原子个数之比为∶5。
【答案】 B
4.下列物质:①氢氟酸;②浓硫酸;③烧碱溶液;④固体;⑤氧化钙;⑥浓硝酸,其中在一定条件下能与反应的有( )
A.①②⑥ B.全部
C.①③④⑤ D.②③⑥
【解析】 与氢氟酸反应是其特性,不与其他酸反应;能与烧碱溶液反应生成硅酸钠和水;在高温下能与和氧化钙反应。
【答案】 C
5.半导体工业中有一句行话:”从沙滩到用户”,即由制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是 ( )
A. Si+2CO↑
B.
C.
D. Si+4HCl
【解析】 沙子的主要成分为由制得粗硅,再由粗硅制得单晶硅依次发生A、C、D选项所表示的化学反应。
【答案】 B
6.硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是 ( )
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C.反应: ↑中,Si为还原剂,NaOH和为氧化剂
D.硅酸盐可以写成氧化物的形式,因此硅酸盐实际上是以氧化物的形式存在的
【解析】 粗硅提纯涉及的反应: 、Si+4HCl都是氧化还原反应,故B错;硅与氢氧化钠溶液反应实际分两步:①?↑?,②其中反应①为氧化还原反应,反应②为非氧化还原反应,因此NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂,只是反应物,起氧化作用的只是水,故C错;硅酸盐结构复杂,为方便起见采用氧化物形式表示,并不是以氧化物形式存在的,故D错。
【答案】 A
7. (2012安徽合肥一中高三段考)月球的矿产资源极为丰富,仅月面表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石、斜长石 和橄榄石或等,下列说法或分析不正确的是 ( )
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B.斜长石的氧化物形式可表示为:
C.橄榄石中铁为+2价
D.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
【解析】 斜长石的氧化物形式应表示为:。
【答案】 B
8.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与形成的球碳盐实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是 … ( )
A.中只有离子键
B.中碳元素显-3价
C.该晶体在熔融状态下能导电
D.与互为同素异形体
【解析】 中碳原子与碳原子之间以共价键结合,A错误;中显-3价,而不是碳显-3价,B项错误;离子晶体在熔融状态下能导电,C项正确;同素异形体是指同种元素形成的不同单质,而为原子而不是单质,故与不互为同素异形体。
【答案】 C
9.(2012江苏海门一调)下列有关物质的性质、制取或应用等的说法中正确的是( )
A.用10%的盐酸蒸发浓缩获得30%的盐酸
B.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
C.二氧化硫具有漂白性,与氯水混合使用效果更好
D.可利用丁达尔效应来区别淀粉溶液和氯化钠溶液
【解析】 氯化氢比水更易挥发,A项错误;水晶的成分为二氧化硅,不属于硅酸盐,B项错误;二氧化硫与氯气、水发生反应生成没有漂白性的盐酸和硫酸,C项错误。
【答案】 D
10.青石棉(cricidolite)是一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,其化学式为。青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法错误的是( )
A.青石棉是一种硅酸盐产品
B.青石棉中含有一定量的石英晶体
C.青石棉的化学组成可表示为:
D.1 mol青石棉能将1 mol 还原
【解析】 硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称,故青石棉是一种硅酸盐产品。青石棉是一种纯净物,不可含有一定量的石英晶体。用氧化物形式表示复杂的硅酸盐的组成,具体方法为:①遵循各元素种类和原子个数比不变的原则,分别写成氧化物的形式;②氧化物一般按活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、最后为水的顺序排列;③氧化物之间用圆点隔开,各氧化物前面的化学计量数为整数。1 mol 跟硝酸反应时,失去3 mol电子,故能将1 mol 还原。因此A、C、D均正确。
【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某研究小组想利用高岭土[其主要成分是研制新型的净水剂。试验程序如下:
其中滤液C就是欲求的净水剂。试回答下列问题:
(1)写出混合物A、B 、滤液C和D的主要成分
A: ;B: ;C: ;?D: ?。
(2)写出高岭土与纯碱熔融时发生反应的两个化学方程式为 。
(3)该试验中,熔融高岭土可以选用的坩埚有 。
A.玻璃坩埚 B.瓷坩埚 C.铁坩埚
【解析】 从反应的流程图中看出,该净水剂的成分应为含铝化合物。结合碳酸钠在高温下可与二氧化硅反应的原理,推测碳酸钠同样在高温下也可与氧化铝反应得到偏铝酸钠,故混合物A中应含和。由于高岭土和纯碱混合,因此熔融时不能选用玻璃坩埚和瓷坩埚。
【答案】 (1)A:和 B: 、NaCl和H C: 、NaCl
D：H
↑; ↑
(3)C
12.(12分)4A沸石是水合硅铝酸钠晶体,目前已经逐步取代了传统的洗涤剂助剂三聚磷酸钠(STPP),成功地解决了常规洗涤剂对水体的富营养化污染。4A沸石的化学式为?，其基本结构单元为硅氧四面体和铝氧四面体。组成了空旷的笼状结构。如图:笼的主窗口有效孔径为?0.4 nm。?请回答下列问题:
(1)据报道:2005年5月的一天清晨,某地湖面上出现了奇怪的”景观”,上万条黄鳝笔直地”站”在水中喘粗气,吸引许多晨练的市民驻足观看。以下分析正确的是 。
A.近期该湖的水质可能发生了变化
B.水中氮磷成分增加,导致湖内水生藻类植物大量繁殖,水下溶解的氧气太少,黄鳝只有浮上水面”透口气”
C.夜间湖内水生植物的呼吸作用,使得水中含氧量进一步下降,黄鳝浮上水面”透口气”
D.清晨水面气压大,迫使黄鳝浮出水面吸气
(2)4A沸石可以用氧化物的形式表示为 。
(3)4A沸石可以看作是铝元素”置换”了硅酸盐中+4价硅而形成的铝硅酸盐。试从物质组成的电性上解释4A沸石中Al、Na元素原子之比为1∶1。 。
(4)4A沸石中的能有效地交换水中的而使水的沉淀物不致附着在织物上。则交换过程中与的个数比为 。
(5)根据4A沸石的空间结构特征,请再写出一个它的实际应用为 。
【解析】 物质的结构决定其性质,本题中该新物质具有特殊的空间笼状、多孔结构,联想活性炭具有疏松多孔的结构,那么它应具有强吸附性,则可用作催化剂的载体以及助洗剂。根据化合价相同的规则可以将4A沸石的化学式改写成氧化物形式;依据题意,该晶体可认为一定数量的正三价Al元素置换了硅酸盐晶体中的+4价Si元素而形成的铝硅酸盐晶体,为了保持电中性会伴随着引入同等数量的;4A沸石中的在交换水中的时,依据电荷守恒,可知与的个数比为?2∶1。?
【答案】 (1)ABC
(3)+3价Al元素置换了硅酸盐晶体中的+4价Si元素而形成的铝硅酸盐晶体,为了保持电中性会伴随着引入同等数量的
(4)2∶1
(5)催化剂的载体(或分子筛、脱色剂等合理答案)
13.(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物的成分进行研究。
(1)提出假设
①该反应的气体产物是。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
(2)设计方案
如图所示,将一定量的氧化铁在氮气环境下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比?。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式: 。
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20 g氧化铁、2.00 g炭粉混合均匀,放入48.48 g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24 g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00 g。
步骤②、④中都分别通入其作用分别为 。
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式: 。
(6)实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成溶液,其理由是 。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。
【解析】 本题的测定原理:在排除了空气中氧气和二氧化碳干扰的情况下,测定氧化铁和炭粉加热后减少的质量(即为生成的CO和的质量),再通过足量石灰水生成的沉淀的质量求出生成的的质量,最后求出CO的?质量?。
m、CO)=48.48 g+3.20 g+2.00 g-52.24 g=1.44 g
nn.02 mol
n?0.02 mol?
生成的和CO的物质的量相等。
【答案】 (1)③和CO的混合物
↑
(4)步骤②中是为了排除空气,步骤④是为了赶出所有的确保被完全吸收
2Fe+CO↑↑
(6)①溶解度大,浓度大,使被吸收的更完全;MM称量时相对误差小
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
14.(12分)氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。已知硅的熔点是1 420 ℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)合成氮化硅的工艺主要流程如下:
(1)净化和时,铜屑的作用是: ;硅胶的作用是 。
(2)在氮化炉中H=-727.5 开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度: ;体系中要通入适量的氢气是为了 。
(3)X可能是 (选填:”盐酸”“硝酸”“硫酸”“氢氟酸”)。
(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净 。
(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为:
。
【解析】 (1)在高温下硅易与氧气发生反应,根据信息,氮化硅在高温下易被氧气和水蒸气腐蚀,故在制取过程中必须将水蒸气除去,故在600 ℃时用铜屑除去氧气,用硅胶除去水蒸气。
(3)氮化炉中可能引入了杂质铜,故采用硝酸来洗涤。
(4)根据(3)用硝酸洗涤,故可测洗涤液的pH来检验是否洗涤干净。
(5)此处”燃烧”并非物质在空气中燃烧,指硅粉与叠氮化钠发生的剧烈的发光发热的氧化还原反应。
【答案】 (1)除去原料气中的氧气 除去生成的水蒸气
(2)这是放热反应,防止局部过热,导致硅熔化熔合成团,阻碍与的接触 将体系中的氧气转化为水蒸气,而易被除去(若答将整个体系中空气排尽也可得分)
(3)硝酸
(4)洗涤后的滤出液呈中性
↑??

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