近三年高考化学真题分类汇编:化学用语1

近三年高考化学真题分类汇编:化学用语1
一、选择题
1.(2023·湖南)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;极性键和非极性键;常见元素的化合价
【解析】【解答】A、Ru由+2价被氧化为+3价后,Ru吸引电子的能力增强, 从而导致配体NH3中N-H的极性增强,更容易断裂形成H+,即配体NH3失去质子的能力增强,A不符合题意;
B、[L-Ru-NH3]+失去一个电子形成[L-Ru-NH3]2+,其中+2价变为+3价,[L-Ru-NH3]2+失去一个质子H+形成[L-Ru-NH2]+,Ru元素的化合价变,氮原子形成一个孤电子对,[L-Ru-NH2]+中氮原子的孤电子对中一个电子转移到Ru上,形成M(),因此M中Ru的化合价为+2价,B符合题意;
C、反应后生成的N2H4的结构简式为,其中的氮氮单键为非极性键,因此该过程有非极性键形成,C不符合题意;
D、由反应机理可知,该过程中NH3发生失电子的氧化反应,生成N2H4和NH4+,因此该过程的总反应式为:4NH3-2e-=N2H4+2NH4+,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、结合化学键极性强弱分析;
B、M中Ru的化合价为+2价;
C、生成物N2H4中的氮氮单键为非极性键;
D、根据图示反应机理确定反应物和生成物,从而得到总反应式。
2.(2023·浙江1月选考)下列反应的离子方程式错误的是
A.通入氢氧化钠溶液:
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
C.过量通入饱和碳酸钠溶液:
D.溶液中滴入氯化钙溶液:
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.和氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项A不符合题意;
B.氧化铝与氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项B不符合题意;
C.过量通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体,反应的离子方程式为:,选项C不符合题意;
D.溶液中滴入氯化钙溶液,因亚硫酸酸性弱于盐酸,H2SO3与氯化钙溶液不反应,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B.氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
C.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钠;
D.H2SO3与氯化钙溶液不反应。
3.(2023·浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较;物质的简单分类
【解析】【解答】A.二氧化碳和碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,但二氧化碳为分子晶体,熔点低,不耐高温,A不符合题意;
B.SiO2能跟碱反应生成盐和水:SiO2+2OH-=SiO+H2O,SiO2是酸性氧化物,且SiO2为共价晶体,耐高温,B符合题意;
C.MgO能跟酸反应生成盐和水:MgO +2H+=Mg2++H2O,MgO是碱性氧化物,C不符合题意;
D.Na2O能跟酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】酸性氧化物是指和碱反应生成盐和水的氧化物,耐高温说明该物质熔点高,熔点:原子(共价)晶体>离子晶体>分子晶体。
(2022·江苏)阅读下列材料,完成5~7题:
周期表中IVA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol-1),是常见燃料;Si、 Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6 (H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF62- ); 1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅-锗;我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。
4.下列说法正确的是(  )
A.金刚石与石墨烯中的夹角都为
B.、都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子()基态核外电子排布式为
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
5.下列化学反应表示正确的是(  )
A.与HF溶液反应:
B.高温下还原:
C.铅蓄电池放电时的正极反应:
D.甲烷的燃烧:
6.下列物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
【答案】4.B
5.A
6.C
【知识点】原子核外电子排布;极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;离子方程式的书写
【解析】【分析】(1)A.金刚石中碳原子sp3杂化,石墨烯中碳原子sp2杂化;
C.锗原子核外有32个电子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
D.元素形成的石墨为混合晶体,而硅形成的晶体硅为原子晶体;
(2)A.二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸和水;
B.GeS2与H2共热发生反应生成Ge和H2S,H2S在高温下分解生成S和H2;
C.铅蓄电池放电时正极发生还原反应;
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量;
(3)A.石墨质软,易滑动,常用作润滑剂;
B.晶体硅是介于导体和绝缘体之间的半导体材料,用于制半导体材料;
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大;
D.含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,可用作电极材料。
4.A.金刚石中的碳原子为正四面体结构,夹角为109°28′,故A不符合题意;
B.的化学键为Si-H,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子;的化学键为Si-Cl,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子,故B符合题意;
C.锗原子()基态核外电子排布式为[Ar],故C不符合题意;
D.ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体,而硅形成的晶体硅为原子晶体,故D不符合题意;
故答案为:B。
5.A.由题意可知,二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸和水,反应的离子方程式为,故A符合题意;
B.硫化锗与氢气共热反应时,氢气与硫化锗反应生成锗和硫化氢,硫化氢高温下分解生成硫和氢气,则反应的总方程式为,故B不符合题意;
C.铅蓄电池放电时,二氧化铅为正极,酸性条件下在硫酸根离子作用下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水,电极反应式为正极反应,故C不符合题意;
D.由题意可知,1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为890.3kJ,反应的热化学方程式为,故D不符合题意;
故答案为:A。
6.A.石墨是过渡型晶体,质软,可用作润滑剂,故A不符合题意
B.单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关,与熔点高无关,故B不符合题意;
C.青铜是铜合金,比纯铜熔点低、硬度大,易于锻造,古代用青铜铸剑,故C符合题意;
D.含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,所以可用作电极材料,与含铅化合物颜色丰富无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
7.(2022·辽宁)下列符号表征或说法正确的是(  )
A.电离: B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,其一级电离方程式为,A不符合题意;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B不符合题意;
C.中心碳原子的价层电子对数为,不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,C符合题意;
D.是离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主;
B.Na位于元素周期表s区;
C.中心碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对;
D.KOH为离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成。
8.(2022·重庆市)BCl3水解反应方程式为:BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl,下列说法错误的是(  )
A.Cl的原子结构示意图为
B.H2O的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为:
D.B(OH)3的结构简式为
【答案】C
【知识点】原子结构示意图;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Cl的质子数为17,核外有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7,原子结构示意图为 ,A项不符合题意;
B.分子为V形结构,且O原子的半径比H原子的半径大,B项不符合题意;
C.中B提供3个电子与3个Cl分别共用1对电子,Cl原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式应为,C项符合题意;
D.的结构简式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl为17号元素,有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7;
B.水分子的空间构型为V形,氧原子半径大于氢原子半径;
C.的电子式为;
D. 每个羟基可以提供1个电子与B原子共用,则的结构简式为。
9.(2022·天津市)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是(  )
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;多糖的性质和用途;高分子材料;物质的简单分类
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,故A符合题意;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B不符合题意;
C.原电池工作时将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.淀粉属于多糖;
B.由多种物质组成的物质属于混合物;
C.锂离子电池为原电池装置;
D.硅树脂是一种高分子材料。
10.(2022·湖北)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是(  )
A.为非极性分子
B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出
D.分解产物的电子式为
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;极性分子和非极性分子;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.磷酰三叠氮分子结构不对称,分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,A项不符合题意;
B.磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键,则立体构型为四面体构型,B项不符合题意;
C.磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出,C项符合题意;
D.为共价化合物,各原子达到8电子稳定结构,则其电子式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据正负电荷中心是否重合判断分子的极性;
B. 为四面体构型;
D.是共价化合物。
11.(2022·北京市)下列方程式与所给事实不相符的是(  )
A.加热固体,产生无色气体:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸氢钠受热之后分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,A不符合题意;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应,反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,B符合题意;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳利用强酸制取弱酸生成苯酚和碳酸氢钠,C不符合题意;
D.乙醇和乙酸在浓硫酸混合加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;
B.铁粉过量,与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水;
C.根据强酸制弱酸原理分析;
D.乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水。
12.(2022·北京市)下列化学用语或图示表达错误的是(  )
A.乙炔的结构简式:
B.顺丁烯的分子结构模型:
C.基态原子的价层电子的轨道表示式:
D.的电子式:
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙炔的官能团为碳碳三键,其结构简式为,A项不符合题意;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧,其结构模型为,B项不符合题意;
C.Si为14号元素,核外共有14个电子,基态原子的价层电子排布式为3s23p2,其轨道表示式为,C项符合题意;
D.是离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成,其电子式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙炔的官能团为碳碳三键;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧;
C.Si为14号元素,核外共有14个电子,根据构造原理书写其价电子排布式,进而画出轨道表示式;
D.过氧化钠为离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成。
13.(2021·湖北)对于下列实验,不能正确描述其反应的离子方程式是(  )
A.向氢氧化钡溶液中加入盐酸:H++OH-=H2O
B.向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液:Ag++I-=AgI↓
C.向烧碱溶液中加入一小段铝片:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.化学方程式为
,强酸,强碱,可溶性盐拆开,离子方程式
,A项不符合题意;
B.化学方程式为
,钾盐,硝酸盐要拆开,离子方程式为
,B项不符合题意;
C.化学方程式为
,离子方程式
,C项不符合题意;
D.向次氯酸钙溶液中通入少量
气体,发生反应生成

,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水;硝酸银和KI反应生成AgI沉淀和硝酸钾;铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气;向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成HClO和碳酸钙沉淀。根据可溶的强电解质可拆、原子和电荷守恒判断离子方程式的正误。
14.(2021·天津)下列化学用语表达正确的是(  )
A.F-的离子结构示意图:
B.基态碳原子的轨道表示式:
C.丙炔的键线式:
D.H2O分子的球棍模型:
【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构示意图;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.F-最外层有8个电子,离子结构示意图: ,故A不符合题意;
B.基态碳原子的轨道表示式: ,故B不符合题意;
C.丙炔的三个碳原子在一条线上,故C不符合题意;
D.H2O分子的空间构型为V型,所以球棍模型为: ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.F 的最外层电子数为8;
B.洪特规则指出电子排布进入简并轨道时优先分占不同的轨道,且自旋平行;
C.丙炔分子中3个C原子位于同一直线上;
D.H2O分子的空间构型是V形,并且中心原子O的半径大于H。
15.(2021·天津)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘( )是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是(  )
A. 的中子数为2
B. 的核电荷数为1
C. 是自然界中最轻的原子
D. 是氢元素的一种同素异形体
【答案】B
【知识点】元素、核素;同位素及其应用
【解析】【解答】A. 的中子数为2-1=1,故A不符合题意;
B. 的质子数为1,则核电荷数为1,故B符合题意;
C.自然界中最轻的原子是 ,不是 ,故C不符合题意;
D. 是氢元素的一种同位素,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原子中质子数+中子数=质量数;
B.原子核电荷数=质子数;
C.自然界中最轻的原子是 ;
D.同种元素组成的不同单质为元素的同素异形体。
16.(2021·辽宁)下列化学用语使用正确的是(  )
A.基态C原子价电子排布图:
B. 结构示意图:
C. 形成过程:
D.质量数为2的氢核素:
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A.基态C原子价电子排布图为: ,A不符合题意;
B. 结构示意图为: ,B不符合题意;
C. 形成过程为: ,C不符合题意;
D.质量数为2的氢核素为: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.根据碳原子质子数和所在位置,核外排布为1s22s22p2;
B.质子数等于核外电子数,属于原子结构;
C.不符合离子化合物的构成;
D.质量数等于质子数加中子数。
17.(2021·海南) 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A. 中含有的电子数为1.3
B. 中含有的共价键的数目为0.1
C. 肼 含有的孤电子对数为0.2
D. ,生成 乙烷时断裂的共价键总数为
【答案】C
【知识点】分子、原子、离子;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个 的电子数为10,故 中含有的电子数为1.0 ,故A不符合题意;
B. 的电子式为 ,含有1个共价键, 的物质的量为 =0.05mol,故 中含有的共价键的数目为0.05 ,故B不符合题意;
C.肼 中每个N原子上各有1个孤电子对,故 肼 含有的孤电子对数为0.2 ,故C符合题意;
D.发生 反应时,C=C中的一个键和H-H键都断裂,故生成 乙烷时断裂的共价键总数为2 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.铝离子属于10电子离子;
B.每分子只含1个共价键;
C.每个氮原子各有一个孤对电子,故每分子含2个孤对电子;
D.根据反应,需要断键是2;
18.(2021·北京)下列有关放射性核素氚( H)的表述错误的是(  )
A. H原子核外电子数为1 B. H原子核内中子数为3
C. 与H2化学性质基本相同 D. 具有放射性
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系;同位素及其应用
【解析】【解答】A.放射性核素 H,质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数,所以核外电子数等于1,故A不符合题意;
B.放射性核素 H,质量数是3,质子数是1,所以中子数等于3-1=2,故B符合题意;
C. 与H2的相对分子质量不同,二者的沸点不同,但二者同属于氢气,化学性质基本相同,故C不符合题意;
D. H是放射性核素,所以3H2O也具有放射性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.原子核电荷数核外电子数质子数;
B.原子中质子数+中子数=质量数;
C.氕和氚核外电子数相同,最外层电子数相同;
D.核素氚(3H)具有放射性。
19.(2021·北京)下列化学用语或图示表达错误的是(  )
A.N2的结构式:N≡N
B.Na+的原子结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:
D.CO2的电子式:
【答案】D
【知识点】原子结构示意图;结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.N2分子中N原子间是三键,结构式:N≡N,不符合题意;
B.Na+的原子结构示意图: ,不符合题意;
C.溴乙烷的分子模型: ,不符合题意;
D.CO2的电子式: ,符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.氮气中N原子之间以三键结合;
B.钠离子的核内有11个质子,核外有10个电子;
C.溴乙烷的中Br原子半径大于C和H原子半径;
D.二氧化碳中C原子和氧原子之间以双键结合。
20.(2021·北京)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是(  )
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
【答案】B
【知识点】钠的化学性质;铝的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.CH3COONa溶液呈碱性是因为发生了CH3COO-的水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,A不符合题意;
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体过氧化钠:2Na+O2 Na2O2,B符合题意;
C.铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑,C不符合题意;
D.将SO2通入H2S溶液生成S单质和水:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.醋酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性;
B.钠在空气中放置生成氧化钠;
C.铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;
D.二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质和水。
21.(2021·北京)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是(  )
选项 A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】电解质溶液的导电性;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++ =BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、 导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;
B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-+ + =CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的 、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;
C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++ =BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、 导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;
D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+ +H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 溶液导电性强弱与离子浓度成正比,实验时灯泡能出现由亮一暗一熄灭一亮,说明在滴加溶液过程中导致离子浓度减小,最终为0,再继续滴加溶液,离子浓度逐渐增大。
二、多选题
22.(2022·海南)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是(  )
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
【答案】B,D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A不符合题意;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl-Cl<I-I,B符合题意;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C不符合题意;
D.电负性Cl>I,Cl吸电子能力大于I,则ClCH2COOH比ICH2COOH容易电离出氢离子,所以ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.HCl为共价化合物;
B.原子半径越大,共价键键长越大;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
D.Cl吸电子能力大于I。
23.(2022·湖南)下列离子方程式正确的是(  )
A. 通入冷的 溶液:
B.用醋酸和淀粉 溶液检验加碘盐中的 :
C. 溶液中加入 产生沉淀:
D. 溶液与少量的 溶液混合:
【答案】A,C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Cl2通入冷的 NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A符合题意;
B.醋酸是弱酸,应保留化学式,则反应的离子方程式为,B不符合题意;
C.H2O2具有强氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2产生氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,C符合题意;
D.NaHCO3过量,Ba(OH)2全部参加反应,因此该反应的离子方程式为2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O,D不符合题意;
故答案为:AC
【分析】A.氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B.醋酸是弱酸,不可拆;
C.FeSO4溶液中加入H2O2产生氢氧化铁沉淀;
D.Ba(OH)2少量,有2个OH-参与反应。
三、非选择题
24.(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为   (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有和   。
(3)“沉淀”步骤调到弱碱性,主要除去的杂质是   。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,若时,会导致   ;时,会导致   。
(5)“分离钒”步骤中,将溶液调到1.8左右得到沉淀,在时,溶解为或在碱性条件下,溶解为或,上述性质说明具有_______(填标号)。
A.酸性 B.碱性 C.两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液,反应的离子方程式为   。
【答案】(1)Na2CrO4
(2)Fe2O3
(3)SiO
(4)不能形成 沉淀;不能形成 沉淀
(5)C
(6)2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,煅烧过程中,铬元素转化为铬酸钠;
(2)由分析可知,二氧化硅、氧化铁都不溶于水,所以,水浸渣为二氧化硅、氧化铁;
(3)沉淀步骤调pH到弱酸性的目的是将硅元素转化为硅酸沉淀,形成硅酸沉淀;
(4)加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀;pH9时,二者应该都要沉淀,所以当pH>9时,可能为MgSiO3不能沉淀,pH<9时,可能MgNH4PO4不能沉淀;
(5))由题给可知,五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水,也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物,所以为两性氧化物;
(6)由题意可知,还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子,该离子反应为:
【分析】由题给流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将硅元素转化为硅酸沉淀,过滤得到硅酸滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到氢氧化铬。
25.(2022·江苏)硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中,纳米颗粒表面带正电荷,主要以、、好形式存在,纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:,;电离常数分别为、。
①在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S,其离子方程式为   。
②在弱酸性溶液中,反应的平衡常数K的数值为   。
③在溶液中,pH越大,去除水中的速率越慢,原因是   。
(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似,该晶体的一个晶胞中的数目为   ,在晶体中,每个S原子与三个紧邻,且间距相等,如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来   。
(3)、在空气中易被氧化,将在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时,氧化成含有两种元素的固体产物为   (填化学式,写出计算过程)。
【答案】(1);5;c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大
(2)4;
(3)Fe2O3;设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,则56+16x=80.04,x= ,即固体产物为Fe2O3
【知识点】晶胞的计算;化学平衡常数;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S,反应的离子方程式为: ;反应的平衡常数K= ,由题目信息可知,,电离常数,所以K===5;在溶液中,pH越大,c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大;故答案为:;5 ;c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大。
(2)因为的晶体与晶体的结构相似,由NaCl晶体结构可知,一个晶胞含有4个和4个Cl,则该晶体的一个晶胞中的数目也为4;晶体中,每个S原子与三个紧邻,且间距相等,根据晶胞中的和的位置(中的键位于晶胞体对角线上)可知,每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等,其中一个S原子与紧邻的连接图如下:;故答案为:4;。
(3)由图可知,时,氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值为66.7%,设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,56+16x=80.04,x= ,所以固体产物为Fe2O3;故答案为:Fe2O3;设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,则56+16x=80.04,x= ,即固体产物为Fe2O3。
【分析】(1)①弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S;
②平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
③c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少;
(2)一个晶胞含有4个和4个Cl,则该晶体的一个晶胞中的数目也为4;每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等;
(3)800℃时,氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值为66.7%,设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,M(FeS2)=120g/mol,据此计算。
26.(2022·江苏)氢气是一种清洁能源,绿色环保制氢技术研究具有重要意义。
(1)“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤,其过程如图所示。
①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液,阴极区为盐酸,电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为   (用电极反应式表示)。
②电解后,经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中,发生化合价变化的元素有   (填元素符号)。
(2)“热循环制氢和甲酸”的原理为:在密闭容器中,铁粉与吸收制得的溶液反应,生成、和;再经生物柴油副产品转化为Fe。
①实验中发现,在时,密闭容器中溶液与铁粉反应,反应初期有生成并放出,该反应的离子方程式为   。
②随着反应进行,迅速转化为活性,活性是转化为的催化剂,其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为   。
③在其他条件相同时,测得Fe的转化率、的产率随变化如题图所示。的产率随增加而增大的可能原因是   。
(3)从物质转化与资源综合利用角度分析,“热循环制氢和甲酸”的优点是   。
【答案】(1);Cu、O
(2);H的电负性大于Fe,小于O,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为;随增加,生成和H2的速率更快、产量增大,生成的速率更快、产率也增大
(3)高效、经济、原子利用率高、无污染
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素;离子方程式的书写;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①电解在质子交换膜电解池中进行,H+可自由通过,阳极区为酸性溶液,电解过程中转化为,电解时阳极发生的主要电极反应为:;
②由图可知,在热水解中得到HCl,热分解中得到CuCl和O2,从详解①中得知,进入热水解的物质有,故发生化合价变化的元素有Cu、O。
(2)①在时,密闭容器中溶液与铁粉反应生成并放出,离子方程式为:;
②电负性:O>H>Fe,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为;
③在其他条件相同时,随增加,与铁粉反应速率加快,由图可知,Fe的转化率也增大,即生成和H2的速率更快,量更大,则得到活性的速度更快,量也更多,生成的速率更快,产率也更大。
(3)“热循环制氢和甲酸”系统将转化为和生成H2的速率快,原子利用率高,不产生污染物,Fe初期生成后迅速转化为活性,氧化为再经生物柴油副产品转化为Fe,得到循环利用,故该原理的优点是:高效、经济、原子利用率高、无污染。
【分析】(1)①电解时阳极发生氧化反应;
②在热水解中得到HCl,热分解中得到CuCl和O2;
(2)①溶液与铁粉反应生成并放出;
②H的电负性大于Fe,小于O,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为 ;
③随增加,生成和H2的速率更快、产量增大,生成的速率更快、产率也增大 ;
(3)该原理的原子利用率高,不产生污染物。
27.(2022·湖北)全球对锂资源的需求不断增长,“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后,得到浓缩卤水(含有和少量),并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下:
的溶解度:
化合物
回答下列问题:
(1)“沉淀1”为   。
(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是   。
(3)为提高的析出量和纯度,“操作A”依次为   、   、洗涤。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备。查阅资料后,发现文献对常温下的有不同的描述:①是白色固体;②尚未从溶液中分离出来。为探究的性质,将饱和溶液与饱和溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。上述现象说明,在该实验条件下   (填“稳定”或“不稳定”),有关反应的离子方程式为   。
(5)他们结合(4)的探究结果,拟将原流程中向“滤液2”加入改为通入。这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由   。
【答案】(1)Mg(OH)2
(2)将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质
(3)蒸发浓缩;趁热过滤
(4)不稳定;Li+ + HCO = LiHCO3,2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O
(5)能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)浓缩卤水中含有,加入石灰乳生成Mg(OH)2沉淀,所以沉淀1为Mg(OH)2;
(2)滤液1中含有和,结合已知条件:LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数,可推测,加入Li2CO3的目的是将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质;
(3)由Li2CO3的溶解度曲线可知,温度升高,Li2CO3的溶解度降低,即在温度高时,溶解度小,有利于析出,所以为提高的析出量和纯度,需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤。故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;
(4)饱和LiCl和饱和NaHCO3等体积混合后,生成LiHCO3和NaCl,LiHCO3分解生成CO2和Li2CO3,故答案为:不稳定,Li+ + HCO = LiHCO3,2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O;
(5)“滤液2”中含有LiOH,加入,LiOH与碳酸钠反应生成Li2CO3。若改为通入过量的,会生成LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。故答案为:能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。
【分析】浓缩卤水(含有和少量)中加入石灰乳[Ca(OH)2]后得到含有和的滤液1,沉淀1为Mg(OH)2,向滤液1中加入Li2CO3后,得到滤液2,含有的离子为和OH-,沉淀2为CaCO3,向滤液2中加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀,再通过蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤、干燥后得到产品Li2CO3,Li2CO3经系列操作制得Li。
28.(2022·山东)工业上以氟磷灰石[,含等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸,离子方程式为   。
(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比加入脱氟,充分反应后,   ;再分批加入一定量的,首先转化为沉淀的离子是   。
(3)浓度(以计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后,在所得、为45的混合体系中,石膏存在形式为   (填化学式);洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是   ,回收利用洗涤液X的操作单元是   ;一定温度下,石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示,下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是   (填标号)。
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O
(2);
(3)CaSO4 0.5H2O;减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;酸解;D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;复杂化学式的确定
【解析】【解答】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和,过滤,滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。
(1)氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H+++2H2O。
(2)精制 Ⅰ 中,按物质的量之比n(Na2CO3):n()= 1:1加入Na2CO3脱氟,发生反应H2SiF6+ Na2CO3= Na2SiF6↓+CO2↑+ H2O,饱和的Na2SiF6中存在c(Na+)=2c(),根据Ksp= c2(Na+) c()=4c3()可知,c() =mol L-1,因此c(Na+)=2c()=mol L-1;粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)=c()=mol L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol L-1,当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是,然后才是;
(3)酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏的存在形式为CaSO4 0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的溶解度也,因此用一定浓度的硫酸溶液洗涤可以减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,酸解时使用的也是硫酸,则回收利用洗涤液X的操作单元是:酸解;由图甲信息可知,温度越低,越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在:
A. 由图乙可知,P2O5%=15、SO3%= 15位于65℃、80℃之间,不能实现晶体的完全转化,A不正确;
B. 由图乙可知,P2O5%= 10、SO3%= 20位于65℃、80℃之间,不能实现晶体的完全转化, B不正确;
C.由图乙可知,P2O5%= 10、SO3%= 30位于65℃线上方,晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,不能实现晶体转化, C不正确;
D. 由图乙可知,P2O5%=10、SO3%= 10位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,能实现晶体的完全转化,D正确;
综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是D。
【分析】(1)HF与SiO2反应生成H2SiF6和水;
(2)Ksp小的先沉淀;
(3)100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为CaSO4 0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于水中的溶解度;洗涤液X中含有硫酸;位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在。
29.(2022·全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和,还有少量、、的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为   ,用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因   。
(2)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是   。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是   ;
(ⅱ)促进了金属在醋酸中转化为,其化学方程式为   ;
(ⅲ)也能使转化为,的作用是   。
(4)“酸浸”后溶液的约为4.9,滤渣的主要成分是   。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有   。
【答案】(1)PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq);反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==3.4105>105,PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3
(2)反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==0.04<<105,反应正向进行的程度有限
(3)Fe2+;Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O;作还原剂
(4)Fe(OH)3、Al(OH)3
(5)Ba2+、Na+
【知识点】化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)“脱硫”过程中,Na2CO3溶液与PbSO4反应生成PbCO3和Na2SO4,反应的离子方程式为:PbSO4+CO32-= PbCO3+SO42-;结合第一个表格信息可知该反应的平衡常数K=,说明该反应正向进行程度很大,几乎完全转化,且生成的PbCO3可通过“酸浸”进入溶液中,减少铅的损失。
(2)反应BaSO4+CO32-= BaCO3(s)+SO42-的平衡常数K=,远小于105,说明该反应正向进行程度很小,因此加入Na2CO3不能使铅膏中的BaSO4完全转化。
(3)(i)H2O2有氧化性,二价铁有还原性,能被H2O2氧化为三价铁。
(ii)根据题干信息可知,该反应属于氧化还原反应,其中Pb作还原剂,H2O2作氧化剂,氧化产物是Pb(Ac)2,还原产物是H2O,结合电子守恒、原子守恒进行配平可得Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。
(iii)PbO2→Pb(Ac)2的过程中Pb元素化合价由+4降为+2,说明PbO2是氧化剂,则H2O2是还原剂。
(4)由分析可知,“酸浸”后的滤渣主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。
(5)由(2)可知,“脱硫”时加入Na2CO3不能使铅膏中的BaSO4完全转化,“酸浸”时Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,“沉铅”时Pb2+转化为Pb(OH)2沉淀,最终得到PbO,所以“沉铅”的滤液中,金属离子有Ba2+和Na+[加Na2CO3、NaOH时引入的]。
【分析】根据题干信息及流程图可知,加入Na2CO3“脱硫”时,铅膏中的PbSO4转化为PbCO3;过滤后,向滤渣中加入HAc、H2O2进行“酸浸”,由于H2O2具有氧化性,可将二价铁氧化为三价铁,“酸浸”后溶液的pH约为4.9,结合第二个表格信息可知,此时所得滤渣主要是Fe(OH)3和Al(OH)3;过滤后,向滤液中加入NaOH进行“沉铅”,得到Pb(OH)2沉淀,经一系列操作可得到PbO。
30.(2021·天津)铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为   。
(2)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为   。每个晶胞B中含Fe原子数为   。
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式   。从能量角度分析,铁触媒的作用是   。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子,如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验:
① 为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是   ,为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色,可采取的方法是   。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡: ; ,向溶液Ⅱ中加入NaF后,溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应,其离子方程式为   ,平衡常数为   (用K1和K2表示)。
【答案】(1)3d64s2
(2)8;4
(3);降低反应活化能
(4)由Fe3+水解产物的颜色所致;向该溶液中加HNO3;;
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;热化学方程式;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)Fe为26号元素,所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;
(2)由图可知,晶胞A中Fe的配位数为8,所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法,每个晶胞B中含Fe原子数为 ,故答案为:8;;4
(3)由图可知,1mol N2和3mol H2反应时,放出的热量为(a-b)kJ,所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂,作用是降低反应活化能,故答案为: ;降低反应活化能;
(4)①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色,为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色,可向该溶液中加HNO3,抑制铁离子的水解,故答案为:由Fe3+水解产物的颜色所致;向该溶液中加HNO3;
②向溶液Ⅱ中加入NaF后,溶液颜色由红色转变为无色,说明 和氟离子转化为 ,其离子方程式为 , 和 相减得到 ,所以平衡常数为 ,故答案为: ; 。
【分析】(1)Fe是26号元素,处于第四周期第Ⅷ族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子;
(2)A晶胞为体心立方堆积,以体心Fe原子研究,与之紧邻的原子处于顶点;均摊法计算B晶胞中Fe数目,顶角原子贡献率为1/8,面心原子贡献率为1/2;
(3)由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出(a b)kJ热量,书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H;使用催化剂,降低反应活化能,加快反应速率;
(4)①根据Fe3+易水解分析颜色变化,由于水解使溶液呈酸性,加酸抑制水解既能观察到浅紫色;
②根据溶液颜色由红色转变为无色,证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ,可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到,平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
31.(2021·天津)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,发生反应 ,回答下列问题:
(1)CH4的电子式为   ,CS2分子的立体构型为   。
(2)某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为   。
②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是   (填序号)。
a.气体密度b.气体总压c.CH4与S2体积比d.CS2的体积分数
(3)一定条件下,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析,生成CS2的反应为   (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是   。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S,可实现废物利用,保护环境,写出其中一个反应的化学方程式   。
【答案】(1);直线形
(2)30%;d
(3)放热;600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2浓度明显偏小,且反应速率慢
(4) 、 、 写出任意一个
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)CH4的电子式为: ;CS2和二氧化碳是等电子体故其立体构型为:直线型;
(2)①在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应,
CS2的体积分数为10%,即 ,解得x=0.3a,则CH4的转化率为 30%。
②a.恒容容器,质量不变,故密度一直不变,故密度不变不一定平衡,不选;b.反应前后气体的物质的量不变,故压强也一直不变,故压强不变一定平衡,不选;c.CH4与S2体积比一直为1:2,故不一定平衡,不选;d.CS2的体积分数说明反应已经达到了平衡,选;
故答案为:d。
(3)由图可知,随温度升高,甲烷的转化率降低,故反应为放热反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2浓度明显偏小,且反应速率慢。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为 、 、 写出任意一个。
【分析】(1)甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子;CS2分子的结构与CO2相似,为直线型
(2)①根据三段式计算转化率;
②根据变化量不再可变能说明反应达到平衡判断;
(3)随温度升高,甲烷的转化率降低,说明该反应为放热反应,工业上的制备反应既要考虑反应物的转化率,还要考虑温度对反应速率的影响;
(4)根据O2、SO2和NOx等有氧化性,可将H2S氧化为S,根据氧化还原反应得失电子守恒配平。
32.(2021·山东)一种利胆药物F的合成路线如图:
已知:Ⅰ. +
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为   ;符合下列条件的A的同分异构体有   种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为   ;B→C的反应类型为   。
(3)C→D的化学方程式为   ;E中含氧官能团共   种。
(4)已知: ,综合上述信息,写出由 和 制备 的合成路线   。
【答案】(1);8
(2)FeCl3溶液;氧化反应
(3) +CH3OH +H2O;3
(4)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有: (有邻、间、对3种异构)、 (有邻、间、对3种异构)、 、 ,共有3+3+1+1=8种,故答案为: ;8。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl3溶液;氧化反应。
(3)C→D为 与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成 ,反应化学方程式为 +CH3OH +H2O;E的结构简式为 ,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为: +CH3OH +H2O;3。
(4)由 和 制备 过程需要增长碳链,可利用题干中A→B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要 与HBr在-80℃下发生加成反应生成 ,因此合成路线为
【分析】(1)根据生成物F进行逆推得出A的结构简式,根据给出的要求即可写出A的同分异构体
(2)A到B的反应主要是酚羟基进行取代,A中有酚羟基,B中没有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液检验,NaClO2具有氧化性,因此发生的是氧化反应
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式,根据E到F的反应类型即可写出E的结构简式找出官能团
(4)根据生成物可以进行逆推需要利用反应I进行反应,因此先要得到,进行逆推需要得到利用A到B的反应,需要和而可以通过在-80℃利用合成
近三年高考化学真题分类汇编:化学用语1
一、选择题
1.(2023·湖南)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
2.(2023·浙江1月选考)下列反应的离子方程式错误的是
A.通入氢氧化钠溶液:
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
C.过量通入饱和碳酸钠溶液:
D.溶液中滴入氯化钙溶液:
3.(2023·浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A. B. C. D.
(2022·江苏)阅读下列材料,完成5~7题:
周期表中IVA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol-1),是常见燃料;Si、 Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6 (H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF62- ); 1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅-锗;我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料。
4.下列说法正确的是(  )
A.金刚石与石墨烯中的夹角都为
B.、都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子()基态核外电子排布式为
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
5.下列化学反应表示正确的是(  )
A.与HF溶液反应:
B.高温下还原:
C.铅蓄电池放电时的正极反应:
D.甲烷的燃烧:
6.下列物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
7.(2022·辽宁)下列符号表征或说法正确的是(  )
A.电离: B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
8.(2022·重庆市)BCl3水解反应方程式为:BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl,下列说法错误的是(  )
A.Cl的原子结构示意图为
B.H2O的空间填充模型为
C.BCl3的电子式为:
D.B(OH)3的结构简式为
9.(2022·天津市)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是(  )
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种单糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
C.我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备,锂离子电池放电时将化学能转化为电能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种高分子材料
10.(2022·湖北)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是(  )
A.为非极性分子
B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出
D.分解产物的电子式为
11.(2022·北京市)下列方程式与所给事实不相符的是(  )
A.加热固体,产生无色气体:
B.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:
D.乙醇、乙酸和浓硫酸混合加热,产生有香味的油状液体:
12.(2022·北京市)下列化学用语或图示表达错误的是(  )
A.乙炔的结构简式:
B.顺丁烯的分子结构模型:
C.基态原子的价层电子的轨道表示式:
D.的电子式:
13.(2021·湖北)对于下列实验,不能正确描述其反应的离子方程式是(  )
A.向氢氧化钡溶液中加入盐酸:H++OH-=H2O
B.向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液:Ag++I-=AgI↓
C.向烧碱溶液中加入一小段铝片:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
14.(2021·天津)下列化学用语表达正确的是(  )
A.F-的离子结构示意图:
B.基态碳原子的轨道表示式:
C.丙炔的键线式:
D.H2O分子的球棍模型:
15.(2021·天津)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘( )是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是(  )
A. 的中子数为2
B. 的核电荷数为1
C. 是自然界中最轻的原子
D. 是氢元素的一种同素异形体
16.(2021·辽宁)下列化学用语使用正确的是(  )
A.基态C原子价电子排布图:
B. 结构示意图:
C. 形成过程:
D.质量数为2的氢核素:
17.(2021·海南) 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A. 中含有的电子数为1.3
B. 中含有的共价键的数目为0.1
C. 肼 含有的孤电子对数为0.2
D. ,生成 乙烷时断裂的共价键总数为
18.(2021·北京)下列有关放射性核素氚( H)的表述错误的是(  )
A. H原子核外电子数为1 B. H原子核内中子数为3
C. 与H2化学性质基本相同 D. 具有放射性
19.(2021·北京)下列化学用语或图示表达错误的是(  )
A.N2的结构式:N≡N
B.Na+的原子结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:
D.CO2的电子式:
20.(2021·北京)下列方程式不能准确解释相应实验现象的是(  )
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
21.(2021·北京)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是(  )
选项 A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
22.(2022·海南)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是(  )
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
23.(2022·湖南)下列离子方程式正确的是(  )
A. 通入冷的 溶液:
B.用醋酸和淀粉 溶液检验加碘盐中的 :
C. 溶液中加入 产生沉淀:
D. 溶液与少量的 溶液混合:
三、非选择题
24.(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为   (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有和   。
(3)“沉淀”步骤调到弱碱性,主要除去的杂质是   。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,若时,会导致   ;时,会导致   。
(5)“分离钒”步骤中,将溶液调到1.8左右得到沉淀,在时,溶解为或在碱性条件下,溶解为或,上述性质说明具有_______(填标号)。
A.酸性 B.碱性 C.两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液,反应的离子方程式为   。
25.(2022·江苏)硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中,纳米颗粒表面带正电荷,主要以、、好形式存在,纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:,;电离常数分别为、。
①在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S,其离子方程式为   。
②在弱酸性溶液中,反应的平衡常数K的数值为   。
③在溶液中,pH越大,去除水中的速率越慢,原因是   。
(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似,该晶体的一个晶胞中的数目为   ,在晶体中,每个S原子与三个紧邻,且间距相等,如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来   。
(3)、在空气中易被氧化,将在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时,氧化成含有两种元素的固体产物为   (填化学式,写出计算过程)。
26.(2022·江苏)氢气是一种清洁能源,绿色环保制氢技术研究具有重要意义。
(1)“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤,其过程如图所示。
①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液,阴极区为盐酸,电解过程中转化为。电解时阳极发生的主要电极反应为   (用电极反应式表示)。
②电解后,经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中,发生化合价变化的元素有   (填元素符号)。
(2)“热循环制氢和甲酸”的原理为:在密闭容器中,铁粉与吸收制得的溶液反应,生成、和;再经生物柴油副产品转化为Fe。
①实验中发现,在时,密闭容器中溶液与铁粉反应,反应初期有生成并放出,该反应的离子方程式为   。
②随着反应进行,迅速转化为活性,活性是转化为的催化剂,其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为   。
③在其他条件相同时,测得Fe的转化率、的产率随变化如题图所示。的产率随增加而增大的可能原因是   。
(3)从物质转化与资源综合利用角度分析,“热循环制氢和甲酸”的优点是   。
27.(2022·湖北)全球对锂资源的需求不断增长,“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后,得到浓缩卤水(含有和少量),并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下:
的溶解度:
化合物
回答下列问题:
(1)“沉淀1”为   。
(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是   。
(3)为提高的析出量和纯度,“操作A”依次为   、   、洗涤。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备。查阅资料后,发现文献对常温下的有不同的描述:①是白色固体;②尚未从溶液中分离出来。为探究的性质,将饱和溶液与饱和溶液等体积混合,起初无明显变化,随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出,最终生成白色沉淀。上述现象说明,在该实验条件下   (填“稳定”或“不稳定”),有关反应的离子方程式为   。
(5)他们结合(4)的探究结果,拟将原流程中向“滤液2”加入改为通入。这一改动能否达到相同的效果,作出你的判断并给出理由   。
28.(2022·山东)工业上以氟磷灰石[,含等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸,离子方程式为   。
(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比加入脱氟,充分反应后,   ;再分批加入一定量的,首先转化为沉淀的离子是   。
(3)浓度(以计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后,在所得、为45的混合体系中,石膏存在形式为   (填化学式);洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是   ,回收利用洗涤液X的操作单元是   ;一定温度下,石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示,下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是   (填标号)。
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
29.(2022·全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和,还有少量、、的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为   ,用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因   。
(2)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是   。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是   ;
(ⅱ)促进了金属在醋酸中转化为,其化学方程式为   ;
(ⅲ)也能使转化为,的作用是   。
(4)“酸浸”后溶液的约为4.9,滤渣的主要成分是   。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有   。
30.(2021·天津)铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为   。
(2)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为   。每个晶胞B中含Fe原子数为   。
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式   。从能量角度分析,铁触媒的作用是   。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子,如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验:
① 为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是   ,为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色,可采取的方法是   。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡: ; ,向溶液Ⅱ中加入NaF后,溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应,其离子方程式为   ,平衡常数为   (用K1和K2表示)。
31.(2021·天津)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,发生反应 ,回答下列问题:
(1)CH4的电子式为   ,CS2分子的立体构型为   。
(2)某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为   。
②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是   (填序号)。
a.气体密度b.气体总压c.CH4与S2体积比d.CS2的体积分数
(3)一定条件下,CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析,生成CS2的反应为   (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是   。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S,可实现废物利用,保护环境,写出其中一个反应的化学方程式   。
32.(2021·山东)一种利胆药物F的合成路线如图:
已知:Ⅰ. +
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为   ;符合下列条件的A的同分异构体有   种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ③含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为   ;B→C的反应类型为   。
(3)C→D的化学方程式为   ;E中含氧官能团共   种。
(4)已知: ,综合上述信息,写出由 和 制备 的合成路线   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;极性键和非极性键;常见元素的化合价
【解析】【解答】A、Ru由+2价被氧化为+3价后,Ru吸引电子的能力增强, 从而导致配体NH3中N-H的极性增强,更容易断裂形成H+,即配体NH3失去质子的能力增强,A不符合题意;
B、[L-Ru-NH3]+失去一个电子形成[L-Ru-NH3]2+,其中+2价变为+3价,[L-Ru-NH3]2+失去一个质子H+形成[L-Ru-NH2]+,Ru元素的化合价变,氮原子形成一个孤电子对,[L-Ru-NH2]+中氮原子的孤电子对中一个电子转移到Ru上,形成M(),因此M中Ru的化合价为+2价,B符合题意;
C、反应后生成的N2H4的结构简式为,其中的氮氮单键为非极性键,因此该过程有非极性键形成,C不符合题意;
D、由反应机理可知,该过程中NH3发生失电子的氧化反应,生成N2H4和NH4+,因此该过程的总反应式为:4NH3-2e-=N2H4+2NH4+,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、结合化学键极性强弱分析;
B、M中Ru的化合价为+2价;
C、生成物N2H4中的氮氮单键为非极性键;
D、根据图示反应机理确定反应物和生成物,从而得到总反应式。
2.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.和氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项A不符合题意;
B.氧化铝与氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项B不符合题意;
C.过量通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体,反应的离子方程式为:,选项C不符合题意;
D.溶液中滴入氯化钙溶液,因亚硫酸酸性弱于盐酸,H2SO3与氯化钙溶液不反应,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B.氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
C.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钠;
D.H2SO3与氯化钙溶液不反应。
3.【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较;物质的简单分类
【解析】【解答】A.二氧化碳和碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,但二氧化碳为分子晶体,熔点低,不耐高温,A不符合题意;
B.SiO2能跟碱反应生成盐和水:SiO2+2OH-=SiO+H2O,SiO2是酸性氧化物,且SiO2为共价晶体,耐高温,B符合题意;
C.MgO能跟酸反应生成盐和水:MgO +2H+=Mg2++H2O,MgO是碱性氧化物,C不符合题意;
D.Na2O能跟酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】酸性氧化物是指和碱反应生成盐和水的氧化物,耐高温说明该物质熔点高,熔点:原子(共价)晶体>离子晶体>分子晶体。
【答案】4.B
5.A
6.C
【知识点】原子核外电子排布;极性键和非极性键;极性分子和非极性分子;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;离子方程式的书写
【解析】【分析】(1)A.金刚石中碳原子sp3杂化,石墨烯中碳原子sp2杂化;
C.锗原子核外有32个电子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
D.元素形成的石墨为混合晶体,而硅形成的晶体硅为原子晶体;
(2)A.二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸和水;
B.GeS2与H2共热发生反应生成Ge和H2S,H2S在高温下分解生成S和H2;
C.铅蓄电池放电时正极发生还原反应;
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量;
(3)A.石墨质软,易滑动,常用作润滑剂;
B.晶体硅是介于导体和绝缘体之间的半导体材料,用于制半导体材料;
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大;
D.含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,可用作电极材料。
4.A.金刚石中的碳原子为正四面体结构,夹角为109°28′,故A不符合题意;
B.的化学键为Si-H,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子;的化学键为Si-Cl,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子,故B符合题意;
C.锗原子()基态核外电子排布式为[Ar],故C不符合题意;
D.ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体,而硅形成的晶体硅为原子晶体,故D不符合题意;
故答案为:B。
5.A.由题意可知,二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸和水,反应的离子方程式为,故A符合题意;
B.硫化锗与氢气共热反应时,氢气与硫化锗反应生成锗和硫化氢,硫化氢高温下分解生成硫和氢气,则反应的总方程式为,故B不符合题意;
C.铅蓄电池放电时,二氧化铅为正极,酸性条件下在硫酸根离子作用下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水,电极反应式为正极反应,故C不符合题意;
D.由题意可知,1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为890.3kJ,反应的热化学方程式为,故D不符合题意;
故答案为:A。
6.A.石墨是过渡型晶体,质软,可用作润滑剂,故A不符合题意
B.单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关,与熔点高无关,故B不符合题意;
C.青铜是铜合金,比纯铜熔点低、硬度大,易于锻造,古代用青铜铸剑,故C符合题意;
D.含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,所以可用作电极材料,与含铅化合物颜色丰富无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
7.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,其一级电离方程式为,A不符合题意;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B不符合题意;
C.中心碳原子的价层电子对数为,不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,C符合题意;
D.是离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成,其电子式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主;
B.Na位于元素周期表s区;
C.中心碳原子的价层电子对数为3,不含孤电子对;
D.KOH为离子化合物,由钾离子和氢氧根离子构成。
8.【答案】C
【知识点】原子结构示意图;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.Cl的质子数为17,核外有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7,原子结构示意图为 ,A项不符合题意;
B.分子为V形结构,且O原子的半径比H原子的半径大,B项不符合题意;
C.中B提供3个电子与3个Cl分别共用1对电子,Cl原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式应为,C项符合题意;
D.的结构简式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl为17号元素,有三个电子层,各层的电子数分别为2、8、7;
B.水分子的空间构型为V形,氧原子半径大于氢原子半径;
C.的电子式为;
D. 每个羟基可以提供1个电子与B原子共用,则的结构简式为。
9.【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;多糖的性质和用途;高分子材料;物质的简单分类
【解析】【解答】A.淀粉是多糖,故A符合题意;
B.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,天然气主要含甲烷,还有少量的其他烷烃气体,因此天然气是混合物,故B不符合题意;
C.原电池工作时将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D.硅树脂是高聚物,属于高分子材料,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.淀粉属于多糖;
B.由多种物质组成的物质属于混合物;
C.锂离子电池为原电池装置;
D.硅树脂是一种高分子材料。
10.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;极性分子和非极性分子;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.磷酰三叠氮分子结构不对称,分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,A项不符合题意;
B.磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键,则立体构型为四面体构型,B项不符合题意;
C.磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出,C项符合题意;
D.为共价化合物,各原子达到8电子稳定结构,则其电子式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据正负电荷中心是否重合判断分子的极性;
B. 为四面体构型;
D.是共价化合物。
11.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸氢钠受热之后分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,A不符合题意;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应,反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,B符合题意;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳利用强酸制取弱酸生成苯酚和碳酸氢钠,C不符合题意;
D.乙醇和乙酸在浓硫酸混合加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;
B.铁粉过量,与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水;
C.根据强酸制弱酸原理分析;
D.乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水。
12.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.乙炔的官能团为碳碳三键,其结构简式为,A项不符合题意;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧,其结构模型为,B项不符合题意;
C.Si为14号元素,核外共有14个电子,基态原子的价层电子排布式为3s23p2,其轨道表示式为,C项符合题意;
D.是离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成,其电子式为,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.乙炔的官能团为碳碳三键;
B.顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧;
C.Si为14号元素,核外共有14个电子,根据构造原理书写其价电子排布式,进而画出轨道表示式;
D.过氧化钠为离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成。
13.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.化学方程式为
,强酸,强碱,可溶性盐拆开,离子方程式
,A项不符合题意;
B.化学方程式为
,钾盐,硝酸盐要拆开,离子方程式为
,B项不符合题意;
C.化学方程式为
,离子方程式
,C项不符合题意;
D.向次氯酸钙溶液中通入少量
气体,发生反应生成

,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水;硝酸银和KI反应生成AgI沉淀和硝酸钾;铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气;向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成HClO和碳酸钙沉淀。根据可溶的强电解质可拆、原子和电荷守恒判断离子方程式的正误。
14.【答案】D
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构示意图;球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A.F-最外层有8个电子,离子结构示意图: ,故A不符合题意;
B.基态碳原子的轨道表示式: ,故B不符合题意;
C.丙炔的三个碳原子在一条线上,故C不符合题意;
D.H2O分子的空间构型为V型,所以球棍模型为: ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.F 的最外层电子数为8;
B.洪特规则指出电子排布进入简并轨道时优先分占不同的轨道,且自旋平行;
C.丙炔分子中3个C原子位于同一直线上;
D.H2O分子的空间构型是V形,并且中心原子O的半径大于H。
15.【答案】B
【知识点】元素、核素;同位素及其应用
【解析】【解答】A. 的中子数为2-1=1,故A不符合题意;
B. 的质子数为1,则核电荷数为1,故B符合题意;
C.自然界中最轻的原子是 ,不是 ,故C不符合题意;
D. 是氢元素的一种同位素,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原子中质子数+中子数=质量数;
B.原子核电荷数=质子数;
C.自然界中最轻的原子是 ;
D.同种元素组成的不同单质为元素的同素异形体。
16.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A.基态C原子价电子排布图为: ,A不符合题意;
B. 结构示意图为: ,B不符合题意;
C. 形成过程为: ,C不符合题意;
D.质量数为2的氢核素为: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.根据碳原子质子数和所在位置,核外排布为1s22s22p2;
B.质子数等于核外电子数,属于原子结构;
C.不符合离子化合物的构成;
D.质量数等于质子数加中子数。
17.【答案】C
【知识点】分子、原子、离子;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个 的电子数为10,故 中含有的电子数为1.0 ,故A不符合题意;
B. 的电子式为 ,含有1个共价键, 的物质的量为 =0.05mol,故 中含有的共价键的数目为0.05 ,故B不符合题意;
C.肼 中每个N原子上各有1个孤电子对,故 肼 含有的孤电子对数为0.2 ,故C符合题意;
D.发生 反应时,C=C中的一个键和H-H键都断裂,故生成 乙烷时断裂的共价键总数为2 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.铝离子属于10电子离子;
B.每分子只含1个共价键;
C.每个氮原子各有一个孤对电子,故每分子含2个孤对电子;
D.根据反应,需要断键是2;
18.【答案】B
【知识点】原子中的数量关系;同位素及其应用
【解析】【解答】A.放射性核素 H,质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数,所以核外电子数等于1,故A不符合题意;
B.放射性核素 H,质量数是3,质子数是1,所以中子数等于3-1=2,故B符合题意;
C. 与H2的相对分子质量不同,二者的沸点不同,但二者同属于氢气,化学性质基本相同,故C不符合题意;
D. H是放射性核素,所以3H2O也具有放射性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.原子核电荷数核外电子数质子数;
B.原子中质子数+中子数=质量数;
C.氕和氚核外电子数相同,最外层电子数相同;
D.核素氚(3H)具有放射性。
19.【答案】D
【知识点】原子结构示意图;结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.N2分子中N原子间是三键,结构式:N≡N,不符合题意;
B.Na+的原子结构示意图: ,不符合题意;
C.溴乙烷的分子模型: ,不符合题意;
D.CO2的电子式: ,符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.氮气中N原子之间以三键结合;
B.钠离子的核内有11个质子,核外有10个电子;
C.溴乙烷的中Br原子半径大于C和H原子半径;
D.二氧化碳中C原子和氧原子之间以双键结合。
20.【答案】B
【知识点】钠的化学性质;铝的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.CH3COONa溶液呈碱性是因为发生了CH3COO-的水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,A不符合题意;
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体过氧化钠:2Na+O2 Na2O2,B符合题意;
C.铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑,C不符合题意;
D.将SO2通入H2S溶液生成S单质和水:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 A.醋酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性;
B.钠在空气中放置生成氧化钠;
C.铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;
D.二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质和水。
21.【答案】D
【知识点】电解质溶液的导电性;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++ =BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、 导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;
B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-+ + =CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的 、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;
C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++ =BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、 导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;
D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+ +H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 溶液导电性强弱与离子浓度成正比,实验时灯泡能出现由亮一暗一熄灭一亮,说明在滴加溶液过程中导致离子浓度减小,最终为0,再继续滴加溶液,离子浓度逐渐增大。
22.【答案】B,D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A不符合题意;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl-Cl<I-I,B符合题意;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C不符合题意;
D.电负性Cl>I,Cl吸电子能力大于I,则ClCH2COOH比ICH2COOH容易电离出氢离子,所以ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.HCl为共价化合物;
B.原子半径越大,共价键键长越大;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
D.Cl吸电子能力大于I。
23.【答案】A,C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Cl2通入冷的 NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A符合题意;
B.醋酸是弱酸,应保留化学式,则反应的离子方程式为,B不符合题意;
C.H2O2具有强氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2产生氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,C符合题意;
D.NaHCO3过量,Ba(OH)2全部参加反应,因此该反应的离子方程式为2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O,D不符合题意;
故答案为:AC
【分析】A.氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
B.醋酸是弱酸,不可拆;
C.FeSO4溶液中加入H2O2产生氢氧化铁沉淀;
D.Ba(OH)2少量,有2个OH-参与反应。
24.【答案】(1)Na2CrO4
(2)Fe2O3
(3)SiO
(4)不能形成 沉淀;不能形成 沉淀
(5)C
(6)2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,煅烧过程中,铬元素转化为铬酸钠;
(2)由分析可知,二氧化硅、氧化铁都不溶于水,所以,水浸渣为二氧化硅、氧化铁;
(3)沉淀步骤调pH到弱酸性的目的是将硅元素转化为硅酸沉淀,形成硅酸沉淀;
(4)加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀;pH9时,二者应该都要沉淀,所以当pH>9时,可能为MgSiO3不能沉淀,pH<9时,可能MgNH4PO4不能沉淀;
(5))由题给可知,五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水,也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物,所以为两性氧化物;
(6)由题意可知,还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子,该离子反应为:
【分析】由题给流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将硅元素转化为硅酸沉淀,过滤得到硅酸滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到氢氧化铬。
25.【答案】(1);5;c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大
(2)4;
(3)Fe2O3;设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,则56+16x=80.04,x= ,即固体产物为Fe2O3
【知识点】晶胞的计算;化学平衡常数;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S,反应的离子方程式为: ;反应的平衡常数K= ,由题目信息可知,,电离常数,所以K===5;在溶液中,pH越大,c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大;故答案为:;5 ;c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少,中物质的量分数越大。
(2)因为的晶体与晶体的结构相似,由NaCl晶体结构可知,一个晶胞含有4个和4个Cl,则该晶体的一个晶胞中的数目也为4;晶体中,每个S原子与三个紧邻,且间距相等,根据晶胞中的和的位置(中的键位于晶胞体对角线上)可知,每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等,其中一个S原子与紧邻的连接图如下:;故答案为:4;。
(3)由图可知,时,氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值为66.7%,设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,56+16x=80.04,x= ,所以固体产物为Fe2O3;故答案为:Fe2O3;设氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,,则,则56+16x=80.04,x= ,即固体产物为Fe2O3。
【分析】(1)①弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S;
②平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
③c(OH-)越大,表面吸附的的量越少,溶出量越少;
(2)一个晶胞含有4个和4个Cl,则该晶体的一个晶胞中的数目也为4;每个S原子与键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的紧邻且间距相等;
(3)800℃时,氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值为66.7%,设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx,M(FeS2)=120g/mol,据此计算。
26.【答案】(1);Cu、O
(2);H的电负性大于Fe,小于O,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为;随增加,生成和H2的速率更快、产量增大,生成的速率更快、产率也增大
(3)高效、经济、原子利用率高、无污染
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素;离子方程式的书写;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①电解在质子交换膜电解池中进行,H+可自由通过,阳极区为酸性溶液,电解过程中转化为,电解时阳极发生的主要电极反应为:;
②由图可知,在热水解中得到HCl,热分解中得到CuCl和O2,从详解①中得知,进入热水解的物质有,故发生化合价变化的元素有Cu、O。
(2)①在时,密闭容器中溶液与铁粉反应生成并放出,离子方程式为:;
②电负性:O>H>Fe,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为;
③在其他条件相同时,随增加,与铁粉反应速率加快,由图可知,Fe的转化率也增大,即生成和H2的速率更快,量更大,则得到活性的速度更快,量也更多,生成的速率更快,产率也更大。
(3)“热循环制氢和甲酸”系统将转化为和生成H2的速率快,原子利用率高,不产生污染物,Fe初期生成后迅速转化为活性,氧化为再经生物柴油副产品转化为Fe,得到循环利用,故该原理的优点是:高效、经济、原子利用率高、无污染。
【分析】(1)①电解时阳极发生氧化反应;
②在热水解中得到HCl,热分解中得到CuCl和O2;
(2)①溶液与铁粉反应生成并放出;
②H的电负性大于Fe,小于O,在活性表面,H2断裂为H原子,一个吸附在催化剂的铁离子上,略带负电,一个吸附在催化剂的氧离子上,略带正电,前者与中略带正电的碳结合,后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O,转化为 ;
③随增加,生成和H2的速率更快、产量增大,生成的速率更快、产率也增大 ;
(3)该原理的原子利用率高,不产生污染物。
27.【答案】(1)Mg(OH)2
(2)将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质
(3)蒸发浓缩;趁热过滤
(4)不稳定;Li+ + HCO = LiHCO3,2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O
(5)能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)浓缩卤水中含有,加入石灰乳生成Mg(OH)2沉淀,所以沉淀1为Mg(OH)2;
(2)滤液1中含有和,结合已知条件:LiOH的溶解度和化合物的溶度积常数,可推测,加入Li2CO3的目的是将转化成CaCO3沉淀除去,同时不引入新杂质;
(3)由Li2CO3的溶解度曲线可知,温度升高,Li2CO3的溶解度降低,即在温度高时,溶解度小,有利于析出,所以为提高的析出量和纯度,需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀,即依次蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤。故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;
(4)饱和LiCl和饱和NaHCO3等体积混合后,生成LiHCO3和NaCl,LiHCO3分解生成CO2和Li2CO3,故答案为:不稳定,Li+ + HCO = LiHCO3,2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O;
(5)“滤液2”中含有LiOH,加入,LiOH与碳酸钠反应生成Li2CO3。若改为通入过量的,会生成LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。故答案为:能达到相同效果,因为改为通入过量的,则LiOH转化为LiHCO3,结合(4)的探究结果,LiHCO3也会很快分解产生Li2CO3,所以这一改动能达到相同的效果。
【分析】浓缩卤水(含有和少量)中加入石灰乳[Ca(OH)2]后得到含有和的滤液1,沉淀1为Mg(OH)2,向滤液1中加入Li2CO3后,得到滤液2,含有的离子为和OH-,沉淀2为CaCO3,向滤液2中加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀,再通过蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤、干燥后得到产品Li2CO3,Li2CO3经系列操作制得Li。
28.【答案】(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O
(2);
(3)CaSO4 0.5H2O;减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;酸解;D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;复杂化学式的确定
【解析】【解答】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和,过滤,滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。
(1)氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H+++2H2O。
(2)精制 Ⅰ 中,按物质的量之比n(Na2CO3):n()= 1:1加入Na2CO3脱氟,发生反应H2SiF6+ Na2CO3= Na2SiF6↓+CO2↑+ H2O,饱和的Na2SiF6中存在c(Na+)=2c(),根据Ksp= c2(Na+) c()=4c3()可知,c() =mol L-1,因此c(Na+)=2c()=mol L-1;粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)=c()=mol L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol L-1,当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是,然后才是;
(3)酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏的存在形式为CaSO4 0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的溶解度也,因此用一定浓度的硫酸溶液洗涤可以减少CaSO4的溶解损失,提高产品石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,酸解时使用的也是硫酸,则回收利用洗涤液X的操作单元是:酸解;由图甲信息可知,温度越低,越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在:
A. 由图乙可知,P2O5%=15、SO3%= 15位于65℃、80℃之间,不能实现晶体的完全转化,A不正确;
B. 由图乙可知,P2O5%= 10、SO3%= 20位于65℃、80℃之间,不能实现晶体的完全转化, B不正确;
C.由图乙可知,P2O5%= 10、SO3%= 30位于65℃线上方,晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,不能实现晶体转化, C不正确;
D. 由图乙可知,P2O5%=10、SO3%= 10位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,能实现晶体的完全转化,D正确;
综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是D。
【分析】(1)HF与SiO2反应生成H2SiF6和水;
(2)Ksp小的先沉淀;
(3)100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为CaSO4 0.5H2O;CaSO4在硫酸中的溶解度小于水中的溶解度;洗涤液X中含有硫酸;位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4 0.5H2O形式存在,位于80℃线下方,晶体全部以CaSO4 2H2O形式存在,在两线之间的以两种晶体的混合物形式存在。
29.【答案】(1)PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq);反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==3.4105>105,PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3
(2)反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==0.04<<105,反应正向进行的程度有限
(3)Fe2+;Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O;作还原剂
(4)Fe(OH)3、Al(OH)3
(5)Ba2+、Na+
【知识点】化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)“脱硫”过程中,Na2CO3溶液与PbSO4反应生成PbCO3和Na2SO4,反应的离子方程式为:PbSO4+CO32-= PbCO3+SO42-;结合第一个表格信息可知该反应的平衡常数K=,说明该反应正向进行程度很大,几乎完全转化,且生成的PbCO3可通过“酸浸”进入溶液中,减少铅的损失。
(2)反应BaSO4+CO32-= BaCO3(s)+SO42-的平衡常数K=,远小于105,说明该反应正向进行程度很小,因此加入Na2CO3不能使铅膏中的BaSO4完全转化。
(3)(i)H2O2有氧化性,二价铁有还原性,能被H2O2氧化为三价铁。
(ii)根据题干信息可知,该反应属于氧化还原反应,其中Pb作还原剂,H2O2作氧化剂,氧化产物是Pb(Ac)2,还原产物是H2O,结合电子守恒、原子守恒进行配平可得Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。
(iii)PbO2→Pb(Ac)2的过程中Pb元素化合价由+4降为+2,说明PbO2是氧化剂,则H2O2是还原剂。
(4)由分析可知,“酸浸”后的滤渣主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。
(5)由(2)可知,“脱硫”时加入Na2CO3不能使铅膏中的BaSO4完全转化,“酸浸”时Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,“沉铅”时Pb2+转化为Pb(OH)2沉淀,最终得到PbO,所以“沉铅”的滤液中,金属离子有Ba2+和Na+[加Na2CO3、NaOH时引入的]。
【分析】根据题干信息及流程图可知,加入Na2CO3“脱硫”时,铅膏中的PbSO4转化为PbCO3;过滤后,向滤渣中加入HAc、H2O2进行“酸浸”,由于H2O2具有氧化性,可将二价铁氧化为三价铁,“酸浸”后溶液的pH约为4.9,结合第二个表格信息可知,此时所得滤渣主要是Fe(OH)3和Al(OH)3;过滤后,向滤液中加入NaOH进行“沉铅”,得到Pb(OH)2沉淀,经一系列操作可得到PbO。
30.【答案】(1)3d64s2
(2)8;4
(3);降低反应活化能
(4)由Fe3+水解产物的颜色所致;向该溶液中加HNO3;;
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;热化学方程式;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)Fe为26号元素,所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,故答案为:3d64s2;
(2)由图可知,晶胞A中Fe的配位数为8,所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法,每个晶胞B中含Fe原子数为 ,故答案为:8;;4
(3)由图可知,1mol N2和3mol H2反应时,放出的热量为(a-b)kJ,所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂,作用是降低反应活化能,故答案为: ;降低反应活化能;
(4)①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色,为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色,可向该溶液中加HNO3,抑制铁离子的水解,故答案为:由Fe3+水解产物的颜色所致;向该溶液中加HNO3;
②向溶液Ⅱ中加入NaF后,溶液颜色由红色转变为无色,说明 和氟离子转化为 ,其离子方程式为 , 和 相减得到 ,所以平衡常数为 ,故答案为: ; 。
【分析】(1)Fe是26号元素,处于第四周期第Ⅷ族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子;
(2)A晶胞为体心立方堆积,以体心Fe原子研究,与之紧邻的原子处于顶点;均摊法计算B晶胞中Fe数目,顶角原子贡献率为1/8,面心原子贡献率为1/2;
(3)由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出(a b)kJ热量,书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H;使用催化剂,降低反应活化能,加快反应速率;
(4)①根据Fe3+易水解分析颜色变化,由于水解使溶液呈酸性,加酸抑制水解既能观察到浅紫色;
②根据溶液颜色由红色转变为无色,证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ,可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到,平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
31.【答案】(1);直线形
(2)30%;d
(3)放热;600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2浓度明显偏小,且反应速率慢
(4) 、 、 写出任意一个
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)CH4的电子式为: ;CS2和二氧化碳是等电子体故其立体构型为:直线型;
(2)①在恒温密闭容器中,S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应,
CS2的体积分数为10%,即 ,解得x=0.3a,则CH4的转化率为 30%。
②a.恒容容器,质量不变,故密度一直不变,故密度不变不一定平衡,不选;b.反应前后气体的物质的量不变,故压强也一直不变,故压强不变一定平衡,不选;c.CH4与S2体积比一直为1:2,故不一定平衡,不选;d.CS2的体积分数说明反应已经达到了平衡,选;
故答案为:d。
(3)由图可知,随温度升高,甲烷的转化率降低,故反应为放热反应。工业上通常采用在600~650℃的条件下进行此反应,不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2浓度明显偏小,且反应速率慢。
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为 、 、 写出任意一个。
【分析】(1)甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子;CS2分子的结构与CO2相似,为直线型
(2)①根据三段式计算转化率;
②根据变化量不再可变能说明反应达到平衡判断;
(3)随温度升高,甲烷的转化率降低,说明该反应为放热反应,工业上的制备反应既要考虑反应物的转化率,还要考虑温度对反应速率的影响;
(4)根据O2、SO2和NOx等有氧化性,可将H2S氧化为S,根据氧化还原反应得失电子守恒配平。
32.【答案】(1);8
(2)FeCl3溶液;氧化反应
(3) +CH3OH +H2O;3
(4)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;结构简式
【解析】【解答】(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有: (有邻、间、对3种异构)、 (有邻、间、对3种异构)、 、 ,共有3+3+1+1=8种,故答案为: ;8。
(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应,故答案为:FeCl3溶液;氧化反应。
(3)C→D为 与CH3OH在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生酯化反应生成 ,反应化学方程式为 +CH3OH +H2O;E的结构简式为 ,其中的含氧官能团为醚键、酚羟基、酯基,共3种,故答案为: +CH3OH +H2O;3。
(4)由 和 制备 过程需要增长碳链,可利用题干中A→B的反应实现,然后利用信息反应I得到目标产物,目标产物中碳碳双键位于端基碳原子上,因此需要 与HBr在-80℃下发生加成反应生成 ,因此合成路线为
【分析】(1)根据生成物F进行逆推得出A的结构简式,根据给出的要求即可写出A的同分异构体
(2)A到B的反应主要是酚羟基进行取代,A中有酚羟基,B中没有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液检验,NaClO2具有氧化性,因此发生的是氧化反应
(3)根据反应物和生成物即可写出方程式,根据E到F的反应类型即可写出E的结构简式找出官能团
(4)根据生成物可以进行逆推需要利用反应I进行反应,因此先要得到,进行逆推需要得到利用A到B的反应,需要和而可以通过在-80℃利用合成

延伸阅读:

标签:

上一篇:2023年中考化学真题分类汇编:质量守恒定律

下一篇:黑龙江省哈尔滨市第九中学校2022-2023高一下学期期末考试化学试题(答案)