黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020高三上学期化学第10月月考试卷

黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高三上学期化学第10月月考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·哈尔滨月考)化学与生活、社会可持续发展密切相关,下列叙述错误的是(  )
A.CO2的大量排放会导致酸雨的形成
B.黄河三角洲的形成体现了胶体聚沉的性质
C.推广使用燃料电池汽车,可减少颗粒物、CO等有害物质的排放
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
2.(2019高三上·哈尔滨月考)下列说法错误的是(  )
A.CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
B.红磷和白磷互为同素异形体
C.37Cl和35Cl 互为同位素
D.CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷
3.(2019高三上·哈尔滨月考)下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.环己烯( )分子中的所有碳原子共面
C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)
D.二环己烷( )的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)
4.(2019高三上·哈尔滨月考)下列反应或过程吸收能量的是( )
A.苹果缓慢腐坏 B.弱酸电离
C.镁带燃烧 D.酸碱中和
5.(2019高三上·哈尔滨月考)下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是(  )
A.淀粉、CuO、HClO、Cu
B.水玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、Ag2O、SO3
C.KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH
D.普通玻璃、H2O、CH3COOH、葡萄糖
6.(2019高三上·哈尔滨月考)常温下,下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是(  )
A.无色溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO42-、K+
B.Na+、Al3+、OH-、NO3-
C.K+、Na+、NO3-、Cl-
D.pH=13的溶液:Na+、K+、Cl-、HCO3-
7.(2019高三上·哈尔滨月考)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差斑驳的黑影……”月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因是(  )
A.空气中的小水滴颗粒大小约为
B.月光是一种胶体
C.雾是一种胶体
D.发生丁达尔效应
8.(2019高三上·哈尔滨月考)下列有关说法正确的是(  )
A. 催化剂活性
B. ,在恒容绝热容器中投入一定量 和 ,正反应速率随时间变化
C. ,t时刻改变某一条件,则
D. 向等体积等pH的HCl和 中加入等量且足量Zn,反应速率的变化情况
9.(2019高三上·哈尔滨月考)一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 3 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述错误的是(  )(溶液体积变化忽略不计)
A.反应至6min时,H2O2分解了50%
B.反应至6min时,c(H2O2)=0.20 mol·L-1
C.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)
D.4~6min的平均反应速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)
10.(2019高二上·大庆月考)Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0 ,温度为T时,在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表:
容器编号 起始物质 t/min 0 20 40 60 80 100
Ⅰ 0.5mol I2、0.5mol H2 w(HI)/% 0 50 68 76 80 80
Ⅱ x mol HI w(HI)/% 100 91 84 81 80 80
研究发现上述反应中:v正=ka w(H2) w(I2),v逆=kb w2(HI),其中ka、kb为常数。下列说法错误的是(  )
A.温度为T时,该反应 =64
B.容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol L-1 min-1
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI,反应逆向进行
D.无论x为何值,两容器中达平衡时w(HI)%均相同
11.(2019高三上·哈尔滨月考)温度恒定的条件下,在2 L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。开始充入4 mol的SO2和2 mol的O2,10 s后达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 mol·L-1,下列说法错误的是 (  )
A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1
B.10 s内,v(SO3)=0.05 mol·L-1·s-1
C.SO2的平衡转化率为25%
D.平衡时容器内的压强是反应前的5/6倍
12.(2019高三上·哈尔滨月考)下列说法正确的是(  )
A.电解精炼铜时,若转移2NA个电子,则阳极减少的质量为64g
B.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率
C. 在常温下能自发进行,则该反应的△H>0
D.常温下, 。欲使溶液中 ,需调节溶液的
13.(2019高三上·深圳月考)科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法正确的是(  )
A.电子由液态Cu-Si合金流出,流入液态铝电极
B.液态铝电极与正极相连,作为电解池的阳极
C.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原
D.三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流动
14.(2019高三上·哈尔滨月考)氢气可用于烟气的脱氮、脱硫,反应为4H2(g)+2NO(g)+SO2(g) N2(g)+S(l)+4H2O(g),△H<0下列有关该反应说法正确的是(  )
A.氧化剂是NO,还原剂是H2
B.升高温度,正、逆反应速率均增大
C.当v(H2)=v(H2O)时,反应达到平衡
D.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
15.(2019高二上·长春月考)如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(  )
A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
16.(2019高三上·哈尔滨月考)某工厂采用电解法处理含铬废水,利用耐酸电解槽阴阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意如图,下列说法错误的是(  )
A.a为电源正极
B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
C.若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44L(标准状况)时,有0.2 molCr2O72-被还原
D.阴极区附近溶液pH增大
17.(2019高三上·哈尔滨月考)(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物、氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是(  )
A.Al、Ga均处于ⅢA族
B.Ga(OH)3可与NaOH反应生成 NaGaO2
C.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
D.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
18.(2019高三上·大庆开学考)2018年10月15日,中国用“长征三号乙”运载火箭成功以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星,其火箭推进剂为高氯酸铵(NH4ClO4)等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:
饱和食盐水 NaClO3 NaClO4 NaClO4NH4ClO4
下列说法错误的是(  )
A.NH4ClO4属于离子化合物
B.溶解度:NaClO4>NH4ClO4
C.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
D.高氯酸铵中氯元素的化合价为+7价
19.(2019高三上·哈尔滨月考)图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质的原电也装置示意图,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是(  )
A.图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接
B.图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动
C.图甲中M 电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+
D.当图甲中M 电极消耗0.5mol尿素时,图乙中铁电极增重96g
20.(2019高三上·哈尔滨月考)下列根据实验操作和现象所得出的结论错误的是(  )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液 生成白色沉淀 该溶液中不一定含有SO42﹣
B 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液后再滴加氯水 滴加KSCN溶液无明显变化;再滴加氯水后溶液变红 氧化性:Cl2>Fe3+
C 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
D 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al
A.A B.B C.C D.D
21.(2019高三上·青铜峡月考)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和HNO3溶液 ②Cu和FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe和HCl
溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是(  )
A.③④ B.①③ C.①② D.①③④
22.(2019高三上·哈尔滨月考)下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳 Ca2++2ClO﹣+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
B.Ba(HCO3)2溶液与少量的NaOH溶液反应:Ba2++HCO +OH-=BaCO3↓+H2O
C.用氨水吸收少量二氧化硫 OH﹣+SO2=HSO3﹣
D.硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
23.(2019高三上·哈尔滨月考)能表示H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志有几个(  )
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2 ⑥反应速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI) ⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
A.3 B.4 C.5 D.6
24.(2019高三上·哈尔滨月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是(  )
A.14g由N2和13C2H2组成的混合物中,所含中子数为7NA
B.CH4与白磷(P4)都为正四面体结构,则1mol CH4与1molP4所含共价键的数目均为4NA
C.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,若放出热量4.62kJ,则转移电子的数目为0.3NA
D.常温下,含0.5molNH4NO3与xmolNH3·H2O的中性溶液中,含有NH4+的数目为0.5NA
25.(2019高三上·哈尔滨月考)1mol白磷(P4,s)和4mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法正确的是(  )
A.P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH>0
B.以上变化中,白磷和红磷所需活化能相等
C.白磷比红磷稳定
D.红磷燃烧的热化学方程式是4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol
二、工业流程
26.(2019高三上·哈尔滨月考)利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等;②沉淀I中只含有两种沉淀;③流程中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 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为   。
(2)NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为   。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是   ;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为   。
(4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2-3,   、   、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是   (回答一条原因即可)。
三、综合题
27.(2019高三上·哈尔滨月考)以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________。
A.N2O分解反应中:分解速率与是否含碘蒸气有关
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如,
反应I:2CO +2NO → N2+2CO2
△H1; 反应II:4CO +2NO2 → N2+4CO2 △H2<0。
针对反应I:①已知:反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol 1,若CO的燃烧热为-283.5kJ·mol l 则反应I的△H1=   kJ·mol 1。
②若在恒容的密闭容器中,充入2molCO和1molNO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是   。
A.CO和NO的物质的量之比不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v(N2)正=v(CO)逆
(3)根据原电池原理和电解原理进行如图回答。请回答: 用如图所示装置进行实验(K闭合).
①Zn极为   极;实验过程中,SO42-   (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。
②y极的电极反应现象为   ;
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法   。
④有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,请写出该电池的正极反应式   。
四、实验题
28.(2019高三上·哈尔滨月考)磷化铝(AlP)是一种常用于粮食仓储的广谱性熏蒸杀虫剂,遇水立即产生高毒性气体
PH3(沸点-89.7℃,还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.0500 mg/kg时为质量合格,反之不合格。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定某粮食样品 中残留磷化物的质量以判断是否合格。
在C中加入100g原粮,E中加入20.00 mL 2.50×10-4 mol/ L KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题:
(1)PH3的电子式为   。仪器C的名称是   。
(2)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是   通入空气的作用是   。
(3)PH3也可被NaClO氧化可用于制备NaH2PO2,制得的NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍, 同时生成磷酸和氯化物,请写出化学镀镍的化学方程式为   。
(4)装置E中PH3被氧化成磷酸,充分反应后的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用4.0×10-5mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液 20.00mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为:SO32-+MnO4-+H+→SO42-+Mn2++H2O(未配平),则滴定终点的现象为   。
该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为   mg/kg。(保留三位有效数字)。
五、填空题
29.(2019高三上·哈尔滨月考)铁、钴、镍及其化合物有许多用途。回答下列问题:
(1)基态铁原子核外共有   种不同空间运动状态的电子,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的价层电子的电子排布图(轨道表达式)为   。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是   (填“1”“2”“3”或“4”),分子中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为   (用相应的元素符号表示),分子中碳原子的杂化轨道类型为   。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,该晶体固态下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,该晶体属于   (填晶体类型)。配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16,则x=   。
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和74pm,则熔点NiO   FeO(填“>”“<”或“=”),原因是   。
(5)Ni、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为   g·cm-3.。
六、推断题
30.(2019高三上·哈尔滨月考)有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下图所示:
已知:①A的核磁共振氢谱图中显示两组峰②F的结构简式为:
③通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。

请回答下列问题:
(1)A的名称为   (系统命名法);Z中所含官能团的名称是   。
(2)反应Ⅰ的反应条件是   ;反应Ⅲ的反应类型为    。
(3)E的结构简式为   。
(4)写出反应Ⅴ的化学方程式   。
(5)写出反应IV中 的化学方程式   。
(6)W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,则W的同分异构体中满足下列条件:
①能发生银镜反应,②苯环上有两个取代基,③不能水解,遇FeCl3溶液不显色的结构共有   种(不包括立体异构),核磁共振氢谱有四组峰的结构为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 正常雨水中溶解二氧化碳,酸雨与N、S的氧化物有关,SO2的大量排放会导致酸雨的形成,CO2的大量排放会导致温室效应,故A符合题意;
B. 黄河三角洲的形成,为土壤胶体在海水中电解质作用下发生聚沉,体现胶体聚沉的性质,故B不符合题意;
C. 燃料电池可减少颗粒物、CO等有害物质的排放,则推广使用燃料电池汽车,减少化石能源的使用,故C不符合题意;
D. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅可与强碱反应,导致光导纤维溶解“断路”,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. CO2不会导致酸雨的形成;
B. 黄河三角洲的形成是因为胶体发生了聚沉;
C. 化石燃料的使用会排放CO、氮氧化物等物质,造成环境污染;
D. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
2.【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A. CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3是同一种物质,故A符合题意。
B. 红磷和白磷互为同素异形体,B不符合题意。
C. 37Cl和35Cl 互为同位素,C不符合题意。
D. CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】此题考查四同,根据四同的定义进行判断,注意同分异构体的判断,结构简式不同,即名称不一样。
3.【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.乙醇是饱和一元醇,甘油是饱和三元醇,所含官能团数目不同,因此二者不是同系物,A不符合题意;
B.己烯分子中含有4个饱和碳原子,由于甲烷的分子结构中与该C原子连接的四个原子构成的是四面体结构,所以该物质分子中的所有碳原子不可能同一个平面上,B不符合题意;
C.分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,若为甲酸与丁醇形成的酯有4种,HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;若为乙酸和丙酯,有2种,CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCHCH(CH3)2;若为丙酸和乙醇形成的酯,只有1种,CH3CH2COOCH2CH3;若为丁酸和甲醇形成的酯,有2种,CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以属于酯的同分异构体共有(4+2+1+2)=9种,C符合题意;
D.二环己烷有2种不同位置的H原子,其二氯取代产物中,若2个Cl原子在同一个C原子上,只有1种结构,若在两个不同的C原子上,有6种不同的结构,乙醇其二氯代物共有7种,D不符合题意;
故合理选项是C。
【分析】A.同系物中结构相似指含的官能团及官能团的个数都一样;
B.环己烯分子中含有亚甲基结构,所有原子不可能共平面;
C.4个碳原子以内的醇有1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙醇、甲醇共8种,4个碳原子以内的羧酸有丁酸、异丁酸、丙酸、乙酸、甲酸共5种,分子中的碳原子加起来为5的醇与羧酸对应,所以分子式为C5H10O2的酯共有9种;
D、 二环己烷中有两类氢原子 ,当一个氯原子定到1号位,二氯代物有3种,当一个氯原子定到2号位,二氯代物有4种 。
4.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、苹果缓慢腐坏,属于氧化反应,该反应为放热反应,故A不符合题意;
B、弱酸的电离要断开化学键,吸收能量,故B符合题意;
C、镁带燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;
D、酸碱中和,属于放热反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氧化反应为放热反应;
B、电离需要吸收能量;
C、燃烧属于放热反应;
D、酸碱中和放热反应。
5.【答案】D
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】A. 淀粉属于混合物、CuO属于氧化物、HClO属于弱电解质、Cu是单质不是电解质,A项不符合题意;
B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液属于混合物、Na2O CaO 6SiO2是盐不是氧化物,Na2O融完全电离是强电解质、SO3是非电解质,B项不符合题意;
C. KAl(SO4)2 12H2O属于盐、KClO3是盐不是氧化物,NH3 H2O是弱碱属于弱电解质、CH3CH2OH是有机物属于非电解质,C项不符合题意;
D. 普通玻璃是硅酸盐和二氧化硅的混合物、H2O属于氧化物、CH3COOH存在电离平衡属于弱电解质,葡萄糖属于非电解质,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】混合物是指由不同种物质组成的;氧化物是指由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;弱电解质是指在水溶液里中部分电离的化合物;非电解质是指在水溶液里和熔化状态下都不能够导电的化合物;据此可以分析各个选项中各种的所属类别。
6.【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A. Fe2+为浅绿色,不符合限定条件,A项不符合题意;
B. Al3+与OH-会反应生成氢氧化铝沉淀而不共存,B项不符合题意;
C. K+、Na+、NO3-、Cl-不反应,可大量共存,C项符合题意;
D. pH=13的溶液为碱性溶液,HCO3-与OH-可反应生成碳酸根离子和水而不共存,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 无色溶液不能存在有颜色的离子;
B.离子能 生成沉淀、气体、弱电解质的不能共存;
C. 钠盐、钾盐以及硝酸盐都可溶;
D. HCO3-与OH-及H+都不能共存;
7.【答案】A
【知识点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 雾是一种气溶胶,本质特征是分散质粒子的直径在1~100nm之间,故选A;
B. 雾是一种气溶胶,光不是胶体,故不选B;
C. 雾是一种胶体,但这不是月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因,故不选C;
D. 雾是一种气溶胶,能发生丁达尔效应,但这不是月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因,故不选D。
【分析】A. 烟、云、雾都是胶体;
B. 光不是胶体,胶体分散质粒子的直径在1~100nm之间;
C. 分散质粒子的直径的大小是根本原因;
D. 形成丁达尔效应的根本原因是分散质的粒子直径大小不同。
8.【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. 使用催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,由图可知,催化剂d比催化剂c使活化能降的更多,所以催化剂活性cB.该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中投入一定量SO2和NO2反应放热使温度升高,反应速率加快,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,过一段时间达到平衡状态,正逆反应速率相等且不为零,不再随时间改变,故B不符合题意;
C.该反应的正反应为气体分子数减小且为放热反应,由图象可知,t时刻改变某一条件,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,改变的条件应是增大压强,虽然平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大,c(N2):aD. CH3COOH为弱酸小部分电离,HCl为强酸完全电离,等pH的HCl和CH3COOH中,c(H+)相同,开始反应速率相同,但随着反应进行,CH3COOH不断电离补充消耗的H+,故醋酸溶液中的c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A. 活化能越低,催化剂活性越强;
B.可逆反应,当达到反应限度时,V正=V逆,且不等于0;
C.增大压强,平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大;
D.醋酸存在电离平衡,随着和Zn的反应,平衡右移,则c(H+)大于HCl。
9.【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A.0~6min时间内,生成氧气为 =0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)= =0.2mol/L,则H2O2分解率为 ×100%=50%,故A不符合题意;
B.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故B不符合题意;
C.0~6min时间内,生成氧气为 =0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)= =0.2mol/L,所以v(H2O2)= ≈0.033mol/(L min),故C不符合题意;
D.由题中数据可知,0~3 min生成氧气的体积大于3~6min生成氧气的体积,因此,4~6 min的平均反应速率小于0~6min时间内反应速率,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据方程式可知,当O2生成0.001mol时,H2O2消耗了0.002mol;
B.由题意知,c(H2O2)===0.2mol/L;
C.由方程式知,v(H2O2)= = ≈0.033mol/(L min);
D.由表可知,反应速率:0~3 min>3~6min,因此,4~6 min的v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)。
10.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.温度为T时
  H2(g) + I2(g) 2HI(g)
起始(mol/L) 0.5 0.5 0
转化(mol/L) n n 2n
平衡(mol/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%= ×100%=80%,n=0.4 mol/L,平衡常数 K= =64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,ka w(H2) w(I2)=v正=v逆=kb w2(HI),则 = =K=64,故A不符合题意;
B.前20 min,
  H2(g) + I2(g) 2HI(g)
起始(mol/L) 0.5 0.5 0
转化(mol/L) m m 2m
平衡(mol/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%= ×100%=50%,m=0.25mol/L,容器I中前20 min的平均速率,v(HI)= =0.025mol L-1 min-1,故B不符合题意;
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI,此时浓度商Qc= =1<K=64,反应正向进行,故C符合题意;
D.H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应前后气体的物质的量不变,改变压强,平衡不移动,因此无论x为何值,Ⅰ和Ⅱ均等效,两容器达平衡时w(HI)%均相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据表中数据进行求解;
B、根据平均速率的表达式进行求解;
C、根据勒夏特列原理进行作答;
D、注意此反应反应物的气体系数之和等于生成物的气体系数之和。
11.【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡的计算;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A. 根据2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A不符合题意;
B. 10 s内,v(SO3)= =0.05 mol·L-1·s-1,故B不符合题意;
C. 达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 mol·L-1,则生成的三氧化硫为1mol,反应的二氧化硫也是1mol,则SO2的平衡转化率为 ×100%=25%,故C不符合题意;
D. 同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3mol,氧气为1.5mol,三氧化硫为1mol,平衡时压强是反应前的 倍,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 任何时刻,速率比等于化学计量系数之比;
B. 10 s内,v(SO3)== =0.05 mol·L-1·s-1;
C.根据方程式可知, 当c(SO3)=0.5 mol·L-1时,n( SO2 )=1mol;
D.根据方程式可知,反应前为SO2和O2一共为4+2=6mol,平衡时SO2、O2和SO3一共为3+1.5+1=5.5mol
12.【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;焓变和熵变;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解,故转移2NA个电子时,阳极减少的质量不一定为64g,故A不符合题意;
B.合成氨生产中将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,平衡向反应正方向移动,提高了H2的转化率,由于浓度减小,反应速率减小,故B不符合题意;
C. ,该反应的△S<0,常温下能自发进行,说明△H-T△S<0,则△H<0,为放热反应,故C不符合题意;
D.使溶液中c(Al3+)≤1×10-6 mol L-1,c(OH-)≥ =10-9 mol L-1,即调节溶液的pH≥5,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点为A,电解精炼铜时使用的阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,通常情况下,Fe、Zn要先于Cu放电。
13.【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图示得到:液态Cu-Si合金为阳极,电子由液态Cu-Si合金流出;液态铝为阴极,连接电源负极,所以电子从液态铝流入;A符合题意;
B.图中,铝电极是Si4+得电子被还原为Si,因此与电源负极相连,该电极为阴极,B不符合题意;
C.由图示得到,电解的阳极反应为Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si, C不符合题意;
D.使用三层液熔盐的可以有效的增大电解反应的面积,使单质硅高效的在液态铝电极上沉积,而不是方便电子通过,电子不通过电解质,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.由图可知,液态铝得到电子,液态Cu-Si合金失去电子;
B.液态铝为阴极,与电源的负极相连;
C.由图可知,Si在阳极失电子转化为Si4+,Si4+在阴极得电子转化为Si;
D.电子不能通过电解质;
14.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.中氧化剂是NO和SO2,氢气是还原剂,A项不符合题意;
B.升高温度正、逆反应速率同时增大,B项符合题意;
C.用H2、H2O表示的速率没有标明正、逆方向,C项不符合题意;
D.催化剂不能改变平衡转化率,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当正反应速率与逆反应速率相等时,可以判断反应到达平衡状态。注意所谓的速率相等,可以是同一种物质的不同反应方向,若用不同的物质表示速率,其速率之比需要满足反应中的化学计量数之比。
15.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 放电时,阴离子向负极移动,即O2 由电极乙移向电极甲,A项不符合题意;
B. 反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项不符合题意;
C. 由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项符合题意;
D. 电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.原电池中阴离子向负极方向移动;
B.NO是有毒气体,产物应为氮气;
C.根据电极方程式进行计算;
D.原电池中电子流向是负极流向正极。
16.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图可知,右侧生成氢气,发生还原反应,右侧铁板为阴极,故左侧铁板为阳极,故a为电源正极,A项不符合题意;
B.左侧铁板为阳极,铁放电生成亚铁离子,亚铁离子被溶液中的Cr2O72-氧化,反应生成Cr3+、Fe3+,发应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,B项不符合题意;
C.13.44 L氢气的物质的量为 =0.6mol,根据电子转移守恒n(Fe2+)= =0.6mol,根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,被还原的Cr2O72-的物质的量为0.6mol× =0.1mol,C项符合题意;
D. 阴极氢离子放电生成氢气,氢离子浓度降低,溶液的pH增大,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.电源正极和阳极相连,负极和阴极相连;
B.活泼电极做阳极时,电极放电;
C.根据电子守恒可以求出;
D. 阴极H+生成H2,C(H+)降低,则pH增大;
17.【答案】C
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A. 镓(Ga)与铝同主族,均处于ⅢA族,A项不符合题意;
B. Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似,属于两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应生成NaGaO2,B项不符合题意;
C. 化学反应遵循强酸制弱酸的原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2,只生成Al(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,是Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,C项符合题意;
D. Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl3,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C项是学生们的易错点,学生们对于在NaAlO2溶液中通入过量的CO2所发生的反应NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3理解不透彻,该反应的发生遵循了强酸制弱酸的原理,在这个反应中,AlO2-是弱酸根离子,AlO2-结合了碳酸的氢离子生成了更弱的Al(OH)3,此时Al(OH)3相当于弱酸,NaGaO2类似于NaAlO2,在NaGaO2、NaAlO2混合液中通入CO2,只生成Al(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,是因为Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<H2CO318.【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、NH4ClO4 是由铵根离子与高氯酸根形成的离子键组成的离子化合物,A不符合题意;
B、根据NaClO4 NH4ClO4,当加入氯化铵后,析出高氯酸铵的晶体,得出高氯酸铵溶解度小于高氯酸钠,B不符合题意;
C、最后的母液中含有的NaCl可循环利用,C符合题意;
D、根据在化合物中正负化合价代数和为零,可知高氯酸铵中氯元素的化合价为:(+1)+x+(-2)×4=0,则x=+7,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.NH4ClO4含离子键、共价键;
B. NaClO4NH4ClO4 可知,利用溶解度差异分离出高氯酸铵;
C.由上述流程可知,氯化铵参加反应,没有生成;
D.高氯酸铵中Cl为最高正价。
19.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图甲,N电极氧气发生还原反应生成水,所以N是正极、M是负极,图乙在铁上镀铜,铁作阴极,所以图乙中Fe电极应与图甲中X相连接,故A不符合题意;N是正极,图甲中H+透过质子交护膜由左向右移动,故B不符合题意;尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质,所以尿素在负极失电子生成CO2和N2,电极反应式是 ,故C不符合题意;根据C项可知,M 电极消耗0.5mol尿素时转移3mol电子,图乙中铁电极生成1.5mol铜,增重96g,故D符合题意。
【分析】原电池工作时,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应;阳离子移向正极,阴离子移向负极。
20.【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;镁、铝的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;钠的氧化物
【解析】【解答】A. 白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,则该溶液中不一定含有SO42 ,A项不符合题意;
B. 滴加KSCN溶液,无明显变化,可知不含铁离子,滴加氯水后,溶液变红,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则氧化性:Cl2>Fe3+,B项不符合题意;
C. 碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,且Na2O2与水反应生成氧气,则无论是否变质,均生成气体,C项符合题意;
D. 氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝箔熔化但不滴落,D项不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A项是易错点,硫酸根离子的检验方法是加入稀盐酸,无明显现象,再加氯化钡,若产生白色沉淀,则证明溶液中有硫酸根离子。学生做题时一定要注意排除溶液中其他离子的干扰。
21.【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;浓硫酸的性质
【解析】【解答】①Cu与稀硝酸反应生成NO,与浓硝酸反应生成NO2,硝酸的浓度不同,发生的氧化还原反应不同,①符合题意;
②Cu与FeCl3溶液只发生反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,反应不随溶液浓度的变化而变化,②不符合题意;
③Zn与浓硫酸反应生成SO2,与稀硫酸反应生成H2,硫酸的浓度不同,发生的氧化还原反应不同,③符合题意;
④铁与盐酸只发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,反应不随盐酸浓度的变化而变化,④不符合题意;
综上,由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的为①③,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据不同浓度下物质所发生的反应进行分析。
22.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钙和HClO,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故A不符合题意;
B.Ba(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液,反应生成碳酸钡沉淀、碳酸氢钠和水,该反应的离子方程式为:HCO3-+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O,故B符合题意;
C.用氨水吸收少量二氧化硫生成亚硫酸铵,离子方程式为2NH3 H2O+SO2=SO32-+2NH4++H2O,故C不符合题意;
D.硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】可拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐。
A.过量二氧化碳生成碳酸氢盐;
B.方程式:Ba(HCO3)2+NaOH=BaCO3↓+H2O+NaHCO3;
C.方程式:2NH3 H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;
D.H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。
23.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①平衡时c(H2)、c(I2)、c(HI)三者可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故不符合题意;②平衡时浓度c(H2):c(I2):c(HI)可能为1:1:2,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故不符合题意;③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变,说明正逆反应相等,故符合题意;④单位时间内生成nmolH2,等效于消耗2nmolHI,同时生成2nmolHI,故符合题意;⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2,都体现逆反应方向,故不符合题意;⑥只要反应发生,就符合反应速率v(H2)=v(I2)= v(HI),故不符合题意;⑦一个H H键断裂等效于两个H I键形成同时有两个H I键断裂,正逆反应速率相等,故符合题意;⑧该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,温度和体积一定时,容器内压强一直不再变化,故不符合题意;⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,反应达平衡状态,故符合题意;⑩该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,温度和压强一定时,混合气体的密度一直不再变化,故不符合题意; 该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,条件一定,混合气体的平均相对分子质量一直不再变化,故不符合题意;
故答案为:B。
【分析】据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
24.【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.N2和13C2H2的摩尔质量均为28g/mol,故14g混合物的物质的量为0.5mol,且两者均含中子为14个,故0.5mol混合物中含中子为7NA个,故A不符合题意;
B.甲烷中含4条共价键,而白磷中含6条,故1 mol CH4与1molP4所含共价键的数目为4NA和6NA个,故B符合题意;
C.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,放热92.4KJ时,转移电子数6mol,故当放热4.62KJ时,则转移电子为0.3NA个,故C不符合题意;
D.含0.5 mol NH4NO3与xmol NH3 H2O的中性溶液中n(OH-)=n(H+),根据电荷守恒故有:n(NO3-)=n(NH4+)=0.5mol,则铵根离子为0.5NA个,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】阿伏加德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。
25.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】A.依据图象分析,白磷能量高于红磷,依据能量守恒,白磷转变为红磷是放热反应,则ΔH<0,故A不符合题意;
B.依据图象分析,白磷能量高于红磷,则白磷和红磷所需活化能不相等,故B不符合题意;
C.依据图象分析,白磷能量高于红磷,能量低的稳定,则红磷稳定,故C不符合题意;
D.依据图象分析,红磷燃烧是放热反应,则反应的热化学方程式:4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.放热反应,ΔH<0,吸热反应,ΔH>0;
B.能量不同,白磷和红磷的活化能也不同,红磷所需活化能更高;
C.能量越低越稳定;
D.放热反应,ΔH<0。
26.【答案】(1)Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
(3)使Fe3+和Al3+沉淀完全;CaF2和MgF2
(4)蒸发浓缩;冷却结晶
(5)产品中结晶水含量低;产品中混有氯化钠杂质(回答一条即可)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)浸出过程中,Co2O3与盐酸、Na2SO3发生反应,Co2O3转化为Co2+,Co元素化合价降低,则S元素化合价升高,SO32-转化为SO42-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式: Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O。
答案为:Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O;(2)NaClO3加入浸出液中,将Fe2+氧化为Fe3+,ClO3-被还原为Cl-,反应的离子方程式为: ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O。
答案为: ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;(3)根据工艺流程图,结合表格中提供的数据可知,加Na2CO3调pH至5.2,目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全。滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等,萃取剂层含锰元素,结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液,知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。
答案为:使Fe3+和Al3+沉淀完全;CaF2和MgF2(4)经过操作Ⅰ由溶液得到结晶水合物,故除题中已知过程外,操作Ⅰ还包括蒸发浓缩、冷却结晶。
答案为:蒸发浓缩 ;冷却结晶(5)根据CoCl2·6H2O的组成及测定过程分析,造成粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有氯化钠杂质,使氯离子含量增大或结晶水合物失去部分结晶水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大。
答案为:产品中结晶水含量低;产品中混有氯化钠杂质(回答一条即可)
【分析】在盐酸和Na2SO3作用下将水钴矿中的离子浸出,得到含有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+的浸出液,NaClO3加入浸出液中,将Fe2+氧化为Fe3+,加Na2CO3调pH至5.2,目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀。过滤后得到滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等,向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液,将Mg2+、Ca2+转化为MgF2、CaF2沉淀,加盐酸调节溶液pH值,加萃取剂将锰元素从溶液中分离,经分液操作,对分离后的水层溶液加入浓盐酸调整pH为2-3,经过蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、减压烘干等过程,最终得到所制备的产品。
27.【答案】(1)A
(2)-747.0;B
(3)负;从右向左;有黄绿色气体生成;牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;N2+6e-+8H+= 2NH4+
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡状态的判断;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) A.由题干给与信息,碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,故A正确;
B.第二步反应为慢反应,对总反应速率起决定性作用,故B不正确;
C.第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,第二步活化能比第三步大,故C不正确;
D.催化剂不参与化学反应,反应结束时,催化剂仍保持原来的性质,根据第二步和第三步的反应IO是中间产物,故D不正确;
故答案为:A。
(2) ①根据已知条件①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol 1,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4=-567kJ·mol l,根据盖斯定律,②-①得2CO(g) +2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H1=-747.0kJ·mol 1;
答案为:-747.0;
②A.当达到平衡时,体系内各组分的含量保持不变的状态,CO和NO的物质的量之比不变,即为 CO和NO的物质的量保持不变,故A正确;
B. 反应I为纯气体体系,反应前后气体总质量保持不变,恒容条件下,混合气体体积始终不变,混合气体的密度始终保持不变,不能判断反应达到平衡,故B不正确
C.反应I反应先后气体体积减小的体系,反应后体系气体压强减小,当混合气体的压强保持不变,可以说明反应达到平衡,故C正确。
D.v(N2)正:v(CO)逆= 1:2,不同物质正逆反应速率之比等于计量系数之比,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:B。
(3) ①左端是原电池,金属锌是负极,铜是正极,电解质里的阴离子移向负极,即从右向左;
故答案为:负;从右向左;
②右端是电解池,y是阳极,发生氯离子失电子的氧化反应,有黄绿色气体氯气生成,铜电极是正极,发生还原反应:Cu2++2e =Cu,
故答案为:有黄绿色气体生成;
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法:在铁闸门上镶嵌比铁活泼的金属,即牺牲阳极的阴极保护法或对铁闸门通电将铁闸门与电源负极项链,即外加电流的阴极保护法
故答案为:牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;④以N2、H2为电极反应物,以HCl NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,N2在正极发生还原反应生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+= 2NH4+,
故答案为:N2+6e-+8H+= 2NH4+。
【分析】(1) A.由题信息可知碘蒸气能提高N2O的分解速率;
B.反应慢的对总反应速率起决定性作用;
C.反应慢的活化能大于反应快的;
D.由方程式可知I2是催化剂;
(2) ① 由盖斯定律,方程式相减可以求出;
②A.物质的量保持不变则达到平衡;
B. 混合气体质量和体积始终不变,则密度一直保持不变;
C.反应前后气体体积不相等的体系,压强不变,则反应达到平衡。
D.v正=v逆时,反应达到平衡状态;
(3) ①原电池:能自发发生氧化还原反应,图中Zn可以置换出Cu,则左边的为原电池,活泼金属为负极,另一端为正极;
②阳极Cl-失电子变成Cl2;
③保护金属可以用的方法:牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;
④ 燃料为负极,则H2为负极,N2为正极,正极得电子生成 NH4+ 。
28.【答案】(1);三颈烧瓶
(2)吸收空气中的还原性气体,以免使测定结果偏高;排出装置中空气;保证生成的pH3全部被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收
(3)2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl
(4)滴最后一滴标准液时,溶液由浅紫色变为无色,且30秒不变色;0.383
【知识点】氧化还原反应;实验装置综合;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)由于P、H两元素通过共价键结合形成化合物,H原子核外只有一个电子,只能形成一对共用电子对;P原子最外层有5个电子,可结合3个H原子形成三对共用电子对,达到8电子的稳定结构,PH3的电子式是 ;由示意图可知仪器C的名称是三颈烧瓶;(2)由于空气中也含有还原性气体会干扰后续的实验,因此A中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收空气中的还原性气体,以免使测定结果偏高;AlP与水发生反应产生Al(OH)3和PH3,PH3是气体,会有一部分滞留在三颈烧瓶上部空间内,若通入空气,就可以将三颈烧瓶中空气内的pH3全部赶到E内,被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收,以减小实验误差;(3)NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍,同时生成磷酸和氯化物,反应中Ni元素化合价从+2价降低到0价,P元素化合价从+1价升高到+5价,所以根据电子得失守恒可知化学镀镍的化学方程式为2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl。(4)由于酸性高锰酸钾溶液显紫色,则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液时,溶液由浅紫色变为无色,且30秒不变色;根据题意可知KMnO4得到电子的物质的量与PH3、Na2SO3失去的电子的物质的量相等,2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4),代入数值:2×10×4.0×10-5mol/L×0.02L+8 n(PH3)=5×2.50×10-4mol/L×0.02L,解得n(PH3)=1.125×10-6mol,m(PH3)=1.125×10-6mol×34g/mol=3.825×10-5g=0.03825mg;则该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为0.03825mg÷0.1kg=0.383mg/kg。
【分析】(1)根据P、H原子结构,分析书写出PH3的电子式;结合示意图辨析仪器;(2)根据酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性分析;根据PH3是气体,滞留在装置中会影响粮食中残留磷化物含量的测定分析;(3)根据电子得失守恒分析解答;(4)根据KMnO4溶液的颜色判断,根据氧化还原反应中电子守恒计算。
29.【答案】(1)15;
(2)2、4;N>C>H;sp2
(3)离子晶体;4
(4)>;相同电荷的离子,半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高
(5) ×1030
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;晶体的定义
【解析】【解答】(1)铁为26号元素,基态铁原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,其核外有 26种不同运动状态的电子,有1s、2s、 3s、 4s、 2p、 3p、 3d共15种不同空间运动状态的电子;铁、钴、镍的价电子排布式分别为3d64s2、3d74s2、 3d84s2,基态原子核外未成对电子数最少的是Ni,价层电子的电子排布图为 ;
答案为:15; ;
(2)含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合,形成配位键后有4对共用电子对,形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键, 1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键,2号、4号N原子形成4对共用电子对,与Co通过配位键结合;酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H,同周期自左而右电负性增大,非金属性越强电负性越大,故电负性N>C>H;根据分子结构简式,其中碳原子在苯环上或形成碳碳双键,因此碳原子为sp2杂化。答案为:2、4;N>C>H;sp2 ;
(3)离子晶体固体中离子不能自由移动而不能导电,而熔融状态下可以电离出自由移动的离子可以导电;由高铁酸钾晶体固体下不导电,熔融状态、水溶液均可导电可知,该晶体为离子晶体;配合物Fe(CO)的中心原子为Fe,其价电子数为8,每个配体是供的电子数为2 ,则可得等式8+2x=16,解得x=4;
答案为:离子晶体; 4;
(4)NiO、 FeO的晶体结构类型均与NaCl相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,熔点越高,由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,所以熔点是NiO>FeO;
答案为:>;相同电荷的离子,半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高;
(5)根据晶胞结构图和均摊法可知,晶胞中O原子数为6× =3,Ni原子数为8× =1, Cr原子为1 ,则化学式为NiCrO3,晶胞变长为a pm,阿伏加德罗常数值为NA ,则有 ,则晶体的密度
答案为: ×1030;
【分析】(1)核外电子空间运动状态由能层、能级、原子轨道决定,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的为Ni;
(2)形成配位键是由N提供孤电子对同时中心Co提供空轨道,此时N已经达到8电子结构,同周期主族元素随着原子序数增大,电负性增大,分子中C均形成双键,为平面型结构;
(3)晶体固态K2FeO4下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,可判断为离子晶体,根据Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16计算x,其中Fe提供8个电子,一个CO提供2个电子;
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,则NiO与FeO均为离子晶体,判断熔点根据晶格能大小比较;
(5)根据均摊法计算一个晶胞中含有的粒子数,再由密度公式ρ=计算晶体密度。
30.【答案】(1)2-甲基-2-丙醇;酚羟基、醛基
(2)浓硫酸,加热;氧化反应
(3)(CH3)2CHCOOH
(4)
(5)(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O
(6)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;芳香烃
【解析】【解答】A的分子式为C4H10O,A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,所以A的结构简式为:(CH3)3C(OH);比较A、B的分子式可以知道,A→B是消去反应,所以B是(CH3)2C=CH2,B→C是加成反应,根据提供的反应信息,C是(CH3)2CHCH2OH;C→D是氧化反应,D是(CH3)2CHCHO,D→E是氧化反应,所以E是(CH3)2CHCOOH;X的分子式为C7H8O,且结合E、F的结构简式可知,X的结构简式为 ,在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,因此Y的结构简式为 ;Y→Z是水解反应,根据信息③,应该是-CHCl2变成-CHO,则Z的结构简式为 ,Z→F是酯化反应,F的结构简式为: ;(1)结合以上分析可知,A的结构简式为:(CH3)3C(OH),名称为2-甲基-2-丙醇;Z的结构简式为: ,所含官能团酚羟基、醛基;综上所述,本题答案是:2-甲基-2-丙醇;酚羟基、醛基。(2) A为(CH3)3C(OH),B为(CH3)2C=CH2,A→B是消去反应,反应Ⅰ的反应条件是浓硫酸加热;C是(CH3)2CHCH2OH, D是(CH3)2CHCHO,所以C→D是在铜作催化剂条件下发生的氧化反应;综上所述,本题答案是:浓硫酸,加热;氧化反应。(3)结合以上分析可知,E的结构简式为(CH3)2CHCOOH;综上所述,本题答案是:(CH3)2CHCOOH。(4) 在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,生成 ,反应Ⅴ的化学方程式: ;综上所述,本题答案是: 。 (5) D是(CH3)2CHCHO,在氢氧化铜悬浊液中加热,发生银镜反应,反应IV中 的化学方程式(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O;综上所述,本题答案是:(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O。(6) Z的结构简式为 ,W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,W分子式为C8H8O2,W的同分异构体中满足下列条件:①能发生银镜反应,含有醛基;②苯环上有两个取代基,可以3种位置;③不能水解,遇FeCl3溶液不显色,没有酯基,酚羟基;满足条件下的结构有:苯环上分别连有-CHO和-CH2OH,结构有3种;苯环上分别连有-CHO和-OCH3,结构有3种;共计有6种;其中核磁共振氢谱有四组峰的结构为: ;综上所述,本题答案是:6, 。
【分析】A的分子式为C4H10O,A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,所以A的结构简式为:(CH3)3C(OH);比较A、B的分子式可以知道,A→B是消去反应,所以B是(CH3)2C=CH2,B→C是加成反应,根据提供的反应信息,C是(CH3)2CHCH2OH;C→D是氧化反应,D是(CH3)2CHCHO,D→E是氧化反应,所以E是(CH3)2CHCOOH;X的分子式为C7H8O,且结合E和F的结构简式可知,X的结构简式为 ;在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,因此Y的结构简式为 ,Y→Z是水解反应,根据信息③,应该是-CHCl2变成-CHO,则Z的结构简式为 ,Z→F是酯化反应,F的结构简式为: ;据以上分析解答。
黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高三上学期化学第10月月考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·哈尔滨月考)化学与生活、社会可持续发展密切相关,下列叙述错误的是(  )
A.CO2的大量排放会导致酸雨的形成
B.黄河三角洲的形成体现了胶体聚沉的性质
C.推广使用燃料电池汽车,可减少颗粒物、CO等有害物质的排放
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 正常雨水中溶解二氧化碳,酸雨与N、S的氧化物有关,SO2的大量排放会导致酸雨的形成,CO2的大量排放会导致温室效应,故A符合题意;
B. 黄河三角洲的形成,为土壤胶体在海水中电解质作用下发生聚沉,体现胶体聚沉的性质,故B不符合题意;
C. 燃料电池可减少颗粒物、CO等有害物质的排放,则推广使用燃料电池汽车,减少化石能源的使用,故C不符合题意;
D. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅可与强碱反应,导致光导纤维溶解“断路”,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. CO2不会导致酸雨的形成;
B. 黄河三角洲的形成是因为胶体发生了聚沉;
C. 化石燃料的使用会排放CO、氮氧化物等物质,造成环境污染;
D. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
2.(2019高三上·哈尔滨月考)下列说法错误的是(  )
A.CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
B.红磷和白磷互为同素异形体
C.37Cl和35Cl 互为同位素
D.CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷
【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A. CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3是同一种物质,故A符合题意。
B. 红磷和白磷互为同素异形体,B不符合题意。
C. 37Cl和35Cl 互为同位素,C不符合题意。
D. CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】此题考查四同,根据四同的定义进行判断,注意同分异构体的判断,结构简式不同,即名称不一样。
3.(2019高三上·哈尔滨月考)下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.环己烯( )分子中的所有碳原子共面
C.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)
D.二环己烷( )的二氯代物有6种结构(不考虑立体异构)
【答案】C
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.乙醇是饱和一元醇,甘油是饱和三元醇,所含官能团数目不同,因此二者不是同系物,A不符合题意;
B.己烯分子中含有4个饱和碳原子,由于甲烷的分子结构中与该C原子连接的四个原子构成的是四面体结构,所以该物质分子中的所有碳原子不可能同一个平面上,B不符合题意;
C.分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,若为甲酸与丁醇形成的酯有4种,HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3;若为乙酸和丙酯,有2种,CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCHCH(CH3)2;若为丙酸和乙醇形成的酯,只有1种,CH3CH2COOCH2CH3;若为丁酸和甲醇形成的酯,有2种,CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3,所以属于酯的同分异构体共有(4+2+1+2)=9种,C符合题意;
D.二环己烷有2种不同位置的H原子,其二氯取代产物中,若2个Cl原子在同一个C原子上,只有1种结构,若在两个不同的C原子上,有6种不同的结构,乙醇其二氯代物共有7种,D不符合题意;
故合理选项是C。
【分析】A.同系物中结构相似指含的官能团及官能团的个数都一样;
B.环己烯分子中含有亚甲基结构,所有原子不可能共平面;
C.4个碳原子以内的醇有1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙醇、甲醇共8种,4个碳原子以内的羧酸有丁酸、异丁酸、丙酸、乙酸、甲酸共5种,分子中的碳原子加起来为5的醇与羧酸对应,所以分子式为C5H10O2的酯共有9种;
D、 二环己烷中有两类氢原子 ,当一个氯原子定到1号位,二氯代物有3种,当一个氯原子定到2号位,二氯代物有4种 。
4.(2019高三上·哈尔滨月考)下列反应或过程吸收能量的是( )
A.苹果缓慢腐坏 B.弱酸电离
C.镁带燃烧 D.酸碱中和
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、苹果缓慢腐坏,属于氧化反应,该反应为放热反应,故A不符合题意;
B、弱酸的电离要断开化学键,吸收能量,故B符合题意;
C、镁带燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;
D、酸碱中和,属于放热反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氧化反应为放热反应;
B、电离需要吸收能量;
C、燃烧属于放热反应;
D、酸碱中和放热反应。
5.(2019高三上·哈尔滨月考)下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是(  )
A.淀粉、CuO、HClO、Cu
B.水玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、Ag2O、SO3
C.KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH
D.普通玻璃、H2O、CH3COOH、葡萄糖
【答案】D
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】A. 淀粉属于混合物、CuO属于氧化物、HClO属于弱电解质、Cu是单质不是电解质,A项不符合题意;
B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液属于混合物、Na2O CaO 6SiO2是盐不是氧化物,Na2O融完全电离是强电解质、SO3是非电解质,B项不符合题意;
C. KAl(SO4)2 12H2O属于盐、KClO3是盐不是氧化物,NH3 H2O是弱碱属于弱电解质、CH3CH2OH是有机物属于非电解质,C项不符合题意;
D. 普通玻璃是硅酸盐和二氧化硅的混合物、H2O属于氧化物、CH3COOH存在电离平衡属于弱电解质,葡萄糖属于非电解质,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】混合物是指由不同种物质组成的;氧化物是指由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;弱电解质是指在水溶液里中部分电离的化合物;非电解质是指在水溶液里和熔化状态下都不能够导电的化合物;据此可以分析各个选项中各种的所属类别。
6.(2019高三上·哈尔滨月考)常温下,下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是(  )
A.无色溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO42-、K+
B.Na+、Al3+、OH-、NO3-
C.K+、Na+、NO3-、Cl-
D.pH=13的溶液:Na+、K+、Cl-、HCO3-
【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A. Fe2+为浅绿色,不符合限定条件,A项不符合题意;
B. Al3+与OH-会反应生成氢氧化铝沉淀而不共存,B项不符合题意;
C. K+、Na+、NO3-、Cl-不反应,可大量共存,C项符合题意;
D. pH=13的溶液为碱性溶液,HCO3-与OH-可反应生成碳酸根离子和水而不共存,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 无色溶液不能存在有颜色的离子;
B.离子能 生成沉淀、气体、弱电解质的不能共存;
C. 钠盐、钾盐以及硝酸盐都可溶;
D. HCO3-与OH-及H+都不能共存;
7.(2019高三上·哈尔滨月考)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差斑驳的黑影……”月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因是(  )
A.空气中的小水滴颗粒大小约为
B.月光是一种胶体
C.雾是一种胶体
D.发生丁达尔效应
【答案】A
【知识点】胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 雾是一种气溶胶,本质特征是分散质粒子的直径在1~100nm之间,故选A;
B. 雾是一种气溶胶,光不是胶体,故不选B;
C. 雾是一种胶体,但这不是月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因,故不选C;
D. 雾是一种气溶胶,能发生丁达尔效应,但这不是月光穿过薄雾所形成的种种美景的本质原因,故不选D。
【分析】A. 烟、云、雾都是胶体;
B. 光不是胶体,胶体分散质粒子的直径在1~100nm之间;
C. 分散质粒子的直径的大小是根本原因;
D. 形成丁达尔效应的根本原因是分散质的粒子直径大小不同。
8.(2019高三上·哈尔滨月考)下列有关说法正确的是(  )
A. 催化剂活性
B. ,在恒容绝热容器中投入一定量 和 ,正反应速率随时间变化
C. ,t时刻改变某一条件,则
D. 向等体积等pH的HCl和 中加入等量且足量Zn,反应速率的变化情况
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A. 使用催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,由图可知,催化剂d比催化剂c使活化能降的更多,所以催化剂活性cB.该反应的正反应为放热反应,在恒容绝热容器中投入一定量SO2和NO2反应放热使温度升高,反应速率加快,随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,过一段时间达到平衡状态,正逆反应速率相等且不为零,不再随时间改变,故B不符合题意;
C.该反应的正反应为气体分子数减小且为放热反应,由图象可知,t时刻改变某一条件,正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,改变的条件应是增大压强,虽然平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大,c(N2):aD. CH3COOH为弱酸小部分电离,HCl为强酸完全电离,等pH的HCl和CH3COOH中,c(H+)相同,开始反应速率相同,但随着反应进行,CH3COOH不断电离补充消耗的H+,故醋酸溶液中的c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A. 活化能越低,催化剂活性越强;
B.可逆反应,当达到反应限度时,V正=V逆,且不等于0;
C.增大压强,平衡向正向移动,但由于容器的容积减小,新平衡时的c(N2)比原平衡要大;
D.醋酸存在电离平衡,随着和Zn的反应,平衡右移,则c(H+)大于HCl。
9.(2019高三上·哈尔滨月考)一定温度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 3 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述错误的是(  )(溶液体积变化忽略不计)
A.反应至6min时,H2O2分解了50%
B.反应至6min时,c(H2O2)=0.20 mol·L-1
C.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)
D.4~6min的平均反应速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)
【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】A.0~6min时间内,生成氧气为 =0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)= =0.2mol/L,则H2O2分解率为 ×100%=50%,故A不符合题意;
B.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,故B不符合题意;
C.0~6min时间内,生成氧气为 =0.001mol,由2H2O2 2H2O+O2,可知△c(H2O2)= =0.2mol/L,所以v(H2O2)= ≈0.033mol/(L min),故C不符合题意;
D.由题中数据可知,0~3 min生成氧气的体积大于3~6min生成氧气的体积,因此,4~6 min的平均反应速率小于0~6min时间内反应速率,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据方程式可知,当O2生成0.001mol时,H2O2消耗了0.002mol;
B.由题意知,c(H2O2)===0.2mol/L;
C.由方程式知,v(H2O2)= = ≈0.033mol/(L min);
D.由表可知,反应速率:0~3 min>3~6min,因此,4~6 min的v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)。
10.(2019高二上·大庆月考)Bodensteins研究反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0 ,温度为T时,在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表:
容器编号 起始物质 t/min 0 20 40 60 80 100
Ⅰ 0.5mol I2、0.5mol H2 w(HI)/% 0 50 68 76 80 80
Ⅱ x mol HI w(HI)/% 100 91 84 81 80 80
研究发现上述反应中:v正=ka w(H2) w(I2),v逆=kb w2(HI),其中ka、kb为常数。下列说法错误的是(  )
A.温度为T时,该反应 =64
B.容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 mol L-1 min-1
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI,反应逆向进行
D.无论x为何值,两容器中达平衡时w(HI)%均相同
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.温度为T时
  H2(g) + I2(g) 2HI(g)
起始(mol/L) 0.5 0.5 0
转化(mol/L) n n 2n
平衡(mol/L) 0.5-n 0.5-n 2n
w(HI)/%= ×100%=80%,n=0.4 mol/L,平衡常数 K= =64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,ka w(H2) w(I2)=v正=v逆=kb w2(HI),则 = =K=64,故A不符合题意;
B.前20 min,
  H2(g) + I2(g) 2HI(g)
起始(mol/L) 0.5 0.5 0
转化(mol/L) m m 2m
平衡(mol/L) 0.5-m 0.5-m 2m
w(HI)%= ×100%=50%,m=0.25mol/L,容器I中前20 min的平均速率,v(HI)= =0.025mol L-1 min-1,故B不符合题意;
C.若起始时,向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI,此时浓度商Qc= =1<K=64,反应正向进行,故C符合题意;
D.H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应前后气体的物质的量不变,改变压强,平衡不移动,因此无论x为何值,Ⅰ和Ⅱ均等效,两容器达平衡时w(HI)%均相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据表中数据进行求解;
B、根据平均速率的表达式进行求解;
C、根据勒夏特列原理进行作答;
D、注意此反应反应物的气体系数之和等于生成物的气体系数之和。
11.(2019高三上·哈尔滨月考)温度恒定的条件下,在2 L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。开始充入4 mol的SO2和2 mol的O2,10 s后达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 mol·L-1,下列说法错误的是 (  )
A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1
B.10 s内,v(SO3)=0.05 mol·L-1·s-1
C.SO2的平衡转化率为25%
D.平衡时容器内的压强是反应前的5/6倍
【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡的计算;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A. 根据2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A不符合题意;
B. 10 s内,v(SO3)= =0.05 mol·L-1·s-1,故B不符合题意;
C. 达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 mol·L-1,则生成的三氧化硫为1mol,反应的二氧化硫也是1mol,则SO2的平衡转化率为 ×100%=25%,故C不符合题意;
D. 同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3mol,氧气为1.5mol,三氧化硫为1mol,平衡时压强是反应前的 倍,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 任何时刻,速率比等于化学计量系数之比;
B. 10 s内,v(SO3)== =0.05 mol·L-1·s-1;
C.根据方程式可知, 当c(SO3)=0.5 mol·L-1时,n( SO2 )=1mol;
D.根据方程式可知,反应前为SO2和O2一共为4+2=6mol,平衡时SO2、O2和SO3一共为3+1.5+1=5.5mol
12.(2019高三上·哈尔滨月考)下列说法正确的是(  )
A.电解精炼铜时,若转移2NA个电子,则阳极减少的质量为64g
B.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率
C. 在常温下能自发进行,则该反应的△H>0
D.常温下, 。欲使溶液中 ,需调节溶液的
【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;焓变和熵变;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解,故转移2NA个电子时,阳极减少的质量不一定为64g,故A不符合题意;
B.合成氨生产中将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,平衡向反应正方向移动,提高了H2的转化率,由于浓度减小,反应速率减小,故B不符合题意;
C. ,该反应的△S<0,常温下能自发进行,说明△H-T△S<0,则△H<0,为放热反应,故C不符合题意;
D.使溶液中c(Al3+)≤1×10-6 mol L-1,c(OH-)≥ =10-9 mol L-1,即调节溶液的pH≥5,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点为A,电解精炼铜时使用的阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,通常情况下,Fe、Zn要先于Cu放电。
13.(2019高三上·深圳月考)科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法正确的是(  )
A.电子由液态Cu-Si合金流出,流入液态铝电极
B.液态铝电极与正极相连,作为电解池的阳极
C.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原
D.三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流动
【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图示得到:液态Cu-Si合金为阳极,电子由液态Cu-Si合金流出;液态铝为阴极,连接电源负极,所以电子从液态铝流入;A符合题意;
B.图中,铝电极是Si4+得电子被还原为Si,因此与电源负极相连,该电极为阴极,B不符合题意;
C.由图示得到,电解的阳极反应为Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si, C不符合题意;
D.使用三层液熔盐的可以有效的增大电解反应的面积,使单质硅高效的在液态铝电极上沉积,而不是方便电子通过,电子不通过电解质,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.由图可知,液态铝得到电子,液态Cu-Si合金失去电子;
B.液态铝为阴极,与电源的负极相连;
C.由图可知,Si在阳极失电子转化为Si4+,Si4+在阴极得电子转化为Si;
D.电子不能通过电解质;
14.(2019高三上·哈尔滨月考)氢气可用于烟气的脱氮、脱硫,反应为4H2(g)+2NO(g)+SO2(g) N2(g)+S(l)+4H2O(g),△H<0下列有关该反应说法正确的是(  )
A.氧化剂是NO,还原剂是H2
B.升高温度,正、逆反应速率均增大
C.当v(H2)=v(H2O)时,反应达到平衡
D.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.中氧化剂是NO和SO2,氢气是还原剂,A项不符合题意;
B.升高温度正、逆反应速率同时增大,B项符合题意;
C.用H2、H2O表示的速率没有标明正、逆方向,C项不符合题意;
D.催化剂不能改变平衡转化率,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当正反应速率与逆反应速率相等时,可以判断反应到达平衡状态。注意所谓的速率相等,可以是同一种物质的不同反应方向,若用不同的物质表示速率,其速率之比需要满足反应中的化学计量数之比。
15.(2019高二上·长春月考)如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(  )
A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙
B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A. 放电时,阴离子向负极移动,即O2 由电极乙移向电极甲,A项不符合题意;
B. 反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项不符合题意;
C. 由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项符合题意;
D. 电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.原电池中阴离子向负极方向移动;
B.NO是有毒气体,产物应为氮气;
C.根据电极方程式进行计算;
D.原电池中电子流向是负极流向正极。
16.(2019高三上·哈尔滨月考)某工厂采用电解法处理含铬废水,利用耐酸电解槽阴阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意如图,下列说法错误的是(  )
A.a为电源正极
B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
C.若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44L(标准状况)时,有0.2 molCr2O72-被还原
D.阴极区附近溶液pH增大
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由图可知,右侧生成氢气,发生还原反应,右侧铁板为阴极,故左侧铁板为阳极,故a为电源正极,A项不符合题意;
B.左侧铁板为阳极,铁放电生成亚铁离子,亚铁离子被溶液中的Cr2O72-氧化,反应生成Cr3+、Fe3+,发应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,B项不符合题意;
C.13.44 L氢气的物质的量为 =0.6mol,根据电子转移守恒n(Fe2+)= =0.6mol,根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知,被还原的Cr2O72-的物质的量为0.6mol× =0.1mol,C项符合题意;
D. 阴极氢离子放电生成氢气,氢离子浓度降低,溶液的pH增大,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.电源正极和阳极相连,负极和阴极相连;
B.活泼电极做阳极时,电极放电;
C.根据电子守恒可以求出;
D. 阴极H+生成H2,C(H+)降低,则pH增大;
17.(2019高三上·哈尔滨月考)(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物、氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是(  )
A.Al、Ga均处于ⅢA族
B.Ga(OH)3可与NaOH反应生成 NaGaO2
C.酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3
D.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
【答案】C
【知识点】两性氧化物和两性氢氧化物;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A. 镓(Ga)与铝同主族,均处于ⅢA族,A项不符合题意;
B. Ga(OH)3与Al(OH)3的性质相似,属于两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应生成NaGaO2,B项不符合题意;
C. 化学反应遵循强酸制弱酸的原理,在NaAlO2和NaGaO2的混合液中通入CO2,只生成Al(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,是Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<Ga(OH)3,C项符合题意;
D. Ga2O3与Al2O3的性质具有相似性,可与盐酸反应生成GaCl3,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C项是学生们的易错点,学生们对于在NaAlO2溶液中通入过量的CO2所发生的反应NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3理解不透彻,该反应的发生遵循了强酸制弱酸的原理,在这个反应中,AlO2-是弱酸根离子,AlO2-结合了碳酸的氢离子生成了更弱的Al(OH)3,此时Al(OH)3相当于弱酸,NaGaO2类似于NaAlO2,在NaGaO2、NaAlO2混合液中通入CO2,只生成Al(OH)3沉淀,而没有Ga(OH)3沉淀,是因为Ga(OH)3酸性强于碳酸,则酸性:Al(OH)3<H2CO318.(2019高三上·大庆开学考)2018年10月15日,中国用“长征三号乙”运载火箭成功以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星,其火箭推进剂为高氯酸铵(NH4ClO4)等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:
饱和食盐水 NaClO3 NaClO4 NaClO4NH4ClO4
下列说法错误的是(  )
A.NH4ClO4属于离子化合物
B.溶解度:NaClO4>NH4ClO4
C.该流程中可循环利用的物质是NH4Cl
D.高氯酸铵中氯元素的化合价为+7价
【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、NH4ClO4 是由铵根离子与高氯酸根形成的离子键组成的离子化合物,A不符合题意;
B、根据NaClO4 NH4ClO4,当加入氯化铵后,析出高氯酸铵的晶体,得出高氯酸铵溶解度小于高氯酸钠,B不符合题意;
C、最后的母液中含有的NaCl可循环利用,C符合题意;
D、根据在化合物中正负化合价代数和为零,可知高氯酸铵中氯元素的化合价为:(+1)+x+(-2)×4=0,则x=+7,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.NH4ClO4含离子键、共价键;
B. NaClO4NH4ClO4 可知,利用溶解度差异分离出高氯酸铵;
C.由上述流程可知,氯化铵参加反应,没有生成;
D.高氯酸铵中Cl为最高正价。
19.(2019高三上·哈尔滨月考)图甲是一种利用微生物将废水中的尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质的原电也装置示意图,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是(  )
A.图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接
B.图甲中H+透过质子交护膜由右向左移动
C.图甲中M 电极反应式:CO(NH2)2+5H2O-14e=CO2+2NO2+14H+
D.当图甲中M 电极消耗0.5mol尿素时,图乙中铁电极增重96g
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据图甲,N电极氧气发生还原反应生成水,所以N是正极、M是负极,图乙在铁上镀铜,铁作阴极,所以图乙中Fe电极应与图甲中X相连接,故A不符合题意;N是正极,图甲中H+透过质子交护膜由左向右移动,故B不符合题意;尿素CO(NH2)2]转化为环境友好物质,所以尿素在负极失电子生成CO2和N2,电极反应式是 ,故C不符合题意;根据C项可知,M 电极消耗0.5mol尿素时转移3mol电子,图乙中铁电极生成1.5mol铜,增重96g,故D符合题意。
【分析】原电池工作时,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应;阳离子移向正极,阴离子移向负极。
20.(2019高三上·哈尔滨月考)下列根据实验操作和现象所得出的结论错误的是(  )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液 生成白色沉淀 该溶液中不一定含有SO42﹣
B 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液后再滴加氯水 滴加KSCN溶液无明显变化;再滴加氯水后溶液变红 氧化性:Cl2>Fe3+
C 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
D 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;镁、铝的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验;钠的氧化物
【解析】【解答】A. 白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,则该溶液中不一定含有SO42 ,A项不符合题意;
B. 滴加KSCN溶液,无明显变化,可知不含铁离子,滴加氯水后,溶液变红,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则氧化性:Cl2>Fe3+,B项不符合题意;
C. 碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,且Na2O2与水反应生成氧气,则无论是否变质,均生成气体,C项符合题意;
D. 氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝箔熔化但不滴落,D项不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A项是易错点,硫酸根离子的检验方法是加入稀盐酸,无明显现象,再加氯化钡,若产生白色沉淀,则证明溶液中有硫酸根离子。学生做题时一定要注意排除溶液中其他离子的干扰。
21.(2019高三上·青铜峡月考)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和HNO3溶液 ②Cu和FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe和HCl
溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是(  )
A.③④ B.①③ C.①② D.①③④
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;浓硫酸的性质
【解析】【解答】①Cu与稀硝酸反应生成NO,与浓硝酸反应生成NO2,硝酸的浓度不同,发生的氧化还原反应不同,①符合题意;
②Cu与FeCl3溶液只发生反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,反应不随溶液浓度的变化而变化,②不符合题意;
③Zn与浓硫酸反应生成SO2,与稀硫酸反应生成H2,硫酸的浓度不同,发生的氧化还原反应不同,③符合题意;
④铁与盐酸只发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,反应不随盐酸浓度的变化而变化,④不符合题意;
综上,由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的为①③,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据不同浓度下物质所发生的反应进行分析。
22.(2019高三上·哈尔滨月考)下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳 Ca2++2ClO﹣+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
B.Ba(HCO3)2溶液与少量的NaOH溶液反应:Ba2++HCO +OH-=BaCO3↓+H2O
C.用氨水吸收少量二氧化硫 OH﹣+SO2=HSO3﹣
D.硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钙和HClO,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故A不符合题意;
B.Ba(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液,反应生成碳酸钡沉淀、碳酸氢钠和水,该反应的离子方程式为:HCO3-+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O,故B符合题意;
C.用氨水吸收少量二氧化硫生成亚硫酸铵,离子方程式为2NH3 H2O+SO2=SO32-+2NH4++H2O,故C不符合题意;
D.硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】可拆的物质:强酸、强碱、可溶性盐。
A.过量二氧化碳生成碳酸氢盐;
B.方程式:Ba(HCO3)2+NaOH=BaCO3↓+H2O+NaHCO3;
C.方程式:2NH3 H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;
D.H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。
23.(2019高三上·哈尔滨月考)能表示H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志有几个(  )
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2 ⑥反应速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI) ⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①平衡时c(H2)、c(I2)、c(HI)三者可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故不符合题意;②平衡时浓度c(H2):c(I2):c(HI)可能为1:1:2,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故不符合题意;③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变,说明正逆反应相等,故符合题意;④单位时间内生成nmolH2,等效于消耗2nmolHI,同时生成2nmolHI,故符合题意;⑤单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2,都体现逆反应方向,故不符合题意;⑥只要反应发生,就符合反应速率v(H2)=v(I2)= v(HI),故不符合题意;⑦一个H H键断裂等效于两个H I键形成同时有两个H I键断裂,正逆反应速率相等,故符合题意;⑧该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,温度和体积一定时,容器内压强一直不再变化,故不符合题意;⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,反应达平衡状态,故符合题意;⑩该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,温度和压强一定时,混合气体的密度一直不再变化,故不符合题意; 该体系是一个气体体积不变的体系,气体质量、体积和压强都始终不变,条件一定,混合气体的平均相对分子质量一直不再变化,故不符合题意;
故答案为:B。
【分析】据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
24.(2019高三上·哈尔滨月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是(  )
A.14g由N2和13C2H2组成的混合物中,所含中子数为7NA
B.CH4与白磷(P4)都为正四面体结构,则1mol CH4与1molP4所含共价键的数目均为4NA
C.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,若放出热量4.62kJ,则转移电子的数目为0.3NA
D.常温下,含0.5molNH4NO3与xmolNH3·H2O的中性溶液中,含有NH4+的数目为0.5NA
【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.N2和13C2H2的摩尔质量均为28g/mol,故14g混合物的物质的量为0.5mol,且两者均含中子为14个,故0.5mol混合物中含中子为7NA个,故A不符合题意;
B.甲烷中含4条共价键,而白磷中含6条,故1 mol CH4与1molP4所含共价键的数目为4NA和6NA个,故B符合题意;
C.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,放热92.4KJ时,转移电子数6mol,故当放热4.62KJ时,则转移电子为0.3NA个,故C不符合题意;
D.含0.5 mol NH4NO3与xmol NH3 H2O的中性溶液中n(OH-)=n(H+),根据电荷守恒故有:n(NO3-)=n(NH4+)=0.5mol,则铵根离子为0.5NA个,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】阿伏加德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。
25.(2019高三上·哈尔滨月考)1mol白磷(P4,s)和4mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法正确的是(  )
A.P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH>0
B.以上变化中,白磷和红磷所需活化能相等
C.白磷比红磷稳定
D.红磷燃烧的热化学方程式是4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】A.依据图象分析,白磷能量高于红磷,依据能量守恒,白磷转变为红磷是放热反应,则ΔH<0,故A不符合题意;
B.依据图象分析,白磷能量高于红磷,则白磷和红磷所需活化能不相等,故B不符合题意;
C.依据图象分析,白磷能量高于红磷,能量低的稳定,则红磷稳定,故C不符合题意;
D.依据图象分析,红磷燃烧是放热反应,则反应的热化学方程式:4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.放热反应,ΔH<0,吸热反应,ΔH>0;
B.能量不同,白磷和红磷的活化能也不同,红磷所需活化能更高;
C.能量越低越稳定;
D.放热反应,ΔH<0。
二、工业流程
26.(2019高三上·哈尔滨月考)利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等;②沉淀I中只含有两种沉淀;③流程中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 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为   。
(2)NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为   。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是   ;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为   。
(4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2-3,   、   、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是   (回答一条原因即可)。
【答案】(1)Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
(3)使Fe3+和Al3+沉淀完全;CaF2和MgF2
(4)蒸发浓缩;冷却结晶
(5)产品中结晶水含量低;产品中混有氯化钠杂质(回答一条即可)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)浸出过程中,Co2O3与盐酸、Na2SO3发生反应,Co2O3转化为Co2+,Co元素化合价降低,则S元素化合价升高,SO32-转化为SO42-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式: Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O。
答案为:Co2O3+SO32-+4H+= 2Co2++ SO42-+2H2O;(2)NaClO3加入浸出液中,将Fe2+氧化为Fe3+,ClO3-被还原为Cl-,反应的离子方程式为: ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O。
答案为: ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;(3)根据工艺流程图,结合表格中提供的数据可知,加Na2CO3调pH至5.2,目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全。滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等,萃取剂层含锰元素,结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液,知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。
答案为:使Fe3+和Al3+沉淀完全;CaF2和MgF2(4)经过操作Ⅰ由溶液得到结晶水合物,故除题中已知过程外,操作Ⅰ还包括蒸发浓缩、冷却结晶。
答案为:蒸发浓缩 ;冷却结晶(5)根据CoCl2·6H2O的组成及测定过程分析,造成粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有氯化钠杂质,使氯离子含量增大或结晶水合物失去部分结晶水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大。
答案为:产品中结晶水含量低;产品中混有氯化钠杂质(回答一条即可)
【分析】在盐酸和Na2SO3作用下将水钴矿中的离子浸出,得到含有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+的浸出液,NaClO3加入浸出液中,将Fe2+氧化为Fe3+,加Na2CO3调pH至5.2,目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀。过滤后得到滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等,向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液,将Mg2+、Ca2+转化为MgF2、CaF2沉淀,加盐酸调节溶液pH值,加萃取剂将锰元素从溶液中分离,经分液操作,对分离后的水层溶液加入浓盐酸调整pH为2-3,经过蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、减压烘干等过程,最终得到所制备的产品。
三、综合题
27.(2019高三上·哈尔滨月考)以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________。
A.N2O分解反应中:分解速率与是否含碘蒸气有关
B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的催化剂
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如,
反应I:2CO +2NO → N2+2CO2
△H1; 反应II:4CO +2NO2 → N2+4CO2 △H2<0。
针对反应I:①已知:反应N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol 1,若CO的燃烧热为-283.5kJ·mol l 则反应I的△H1=   kJ·mol 1。
②若在恒容的密闭容器中,充入2molCO和1molNO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是   。
A.CO和NO的物质的量之比不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v(N2)正=v(CO)逆
(3)根据原电池原理和电解原理进行如图回答。请回答: 用如图所示装置进行实验(K闭合).
①Zn极为   极;实验过程中,SO42-   (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。
②y极的电极反应现象为   ;
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法   。
④有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,请写出该电池的正极反应式   。
【答案】(1)A
(2)-747.0;B
(3)负;从右向左;有黄绿色气体生成;牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;N2+6e-+8H+= 2NH4+
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡状态的判断;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) A.由题干给与信息,碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,故A正确;
B.第二步反应为慢反应,对总反应速率起决定性作用,故B不正确;
C.第二步反应为慢反应,第三步反应为快反应,第二步活化能比第三步大,故C不正确;
D.催化剂不参与化学反应,反应结束时,催化剂仍保持原来的性质,根据第二步和第三步的反应IO是中间产物,故D不正确;
故答案为:A。
(2) ①根据已知条件①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3=+180.0kJ·mol 1,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H4=-567kJ·mol l,根据盖斯定律,②-①得2CO(g) +2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H1=-747.0kJ·mol 1;
答案为:-747.0;
②A.当达到平衡时,体系内各组分的含量保持不变的状态,CO和NO的物质的量之比不变,即为 CO和NO的物质的量保持不变,故A正确;
B. 反应I为纯气体体系,反应前后气体总质量保持不变,恒容条件下,混合气体体积始终不变,混合气体的密度始终保持不变,不能判断反应达到平衡,故B不正确
C.反应I反应先后气体体积减小的体系,反应后体系气体压强减小,当混合气体的压强保持不变,可以说明反应达到平衡,故C正确。
D.v(N2)正:v(CO)逆= 1:2,不同物质正逆反应速率之比等于计量系数之比,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:B。
(3) ①左端是原电池,金属锌是负极,铜是正极,电解质里的阴离子移向负极,即从右向左;
故答案为:负;从右向左;
②右端是电解池,y是阳极,发生氯离子失电子的氧化反应,有黄绿色气体氯气生成,铜电极是正极,发生还原反应:Cu2++2e =Cu,
故答案为:有黄绿色气体生成;
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法:在铁闸门上镶嵌比铁活泼的金属,即牺牲阳极的阴极保护法或对铁闸门通电将铁闸门与电源负极项链,即外加电流的阴极保护法
故答案为:牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;④以N2、H2为电极反应物,以HCl NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,N2在正极发生还原反应生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+= 2NH4+,
故答案为:N2+6e-+8H+= 2NH4+。
【分析】(1) A.由题信息可知碘蒸气能提高N2O的分解速率;
B.反应慢的对总反应速率起决定性作用;
C.反应慢的活化能大于反应快的;
D.由方程式可知I2是催化剂;
(2) ① 由盖斯定律,方程式相减可以求出;
②A.物质的量保持不变则达到平衡;
B. 混合气体质量和体积始终不变,则密度一直保持不变;
C.反应前后气体体积不相等的体系,压强不变,则反应达到平衡。
D.v正=v逆时,反应达到平衡状态;
(3) ①原电池:能自发发生氧化还原反应,图中Zn可以置换出Cu,则左边的为原电池,活泼金属为负极,另一端为正极;
②阳极Cl-失电子变成Cl2;
③保护金属可以用的方法:牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法;
④ 燃料为负极,则H2为负极,N2为正极,正极得电子生成 NH4+ 。
四、实验题
28.(2019高三上·哈尔滨月考)磷化铝(AlP)是一种常用于粮食仓储的广谱性熏蒸杀虫剂,遇水立即产生高毒性气体
PH3(沸点-89.7℃,还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量不超过0.0500 mg/kg时为质量合格,反之不合格。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定某粮食样品 中残留磷化物的质量以判断是否合格。
在C中加入100g原粮,E中加入20.00 mL 2.50×10-4 mol/ L KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题:
(1)PH3的电子式为   。仪器C的名称是   。
(2)A中酸性高锰酸钾溶液的作用是   通入空气的作用是   。
(3)PH3也可被NaClO氧化可用于制备NaH2PO2,制得的NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍, 同时生成磷酸和氯化物,请写出化学镀镍的化学方程式为   。
(4)装置E中PH3被氧化成磷酸,充分反应后的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用4.0×10-5mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液 20.00mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为:SO32-+MnO4-+H+→SO42-+Mn2++H2O(未配平),则滴定终点的现象为   。
该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为   mg/kg。(保留三位有效数字)。
【答案】(1);三颈烧瓶
(2)吸收空气中的还原性气体,以免使测定结果偏高;排出装置中空气;保证生成的pH3全部被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收
(3)2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl
(4)滴最后一滴标准液时,溶液由浅紫色变为无色,且30秒不变色;0.383
【知识点】氧化还原反应;实验装置综合;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)由于P、H两元素通过共价键结合形成化合物,H原子核外只有一个电子,只能形成一对共用电子对;P原子最外层有5个电子,可结合3个H原子形成三对共用电子对,达到8电子的稳定结构,PH3的电子式是 ;由示意图可知仪器C的名称是三颈烧瓶;(2)由于空气中也含有还原性气体会干扰后续的实验,因此A中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收空气中的还原性气体,以免使测定结果偏高;AlP与水发生反应产生Al(OH)3和PH3,PH3是气体,会有一部分滞留在三颈烧瓶上部空间内,若通入空气,就可以将三颈烧瓶中空气内的pH3全部赶到E内,被装置E中的酸性KMnO4溶液吸收,以减小实验误差;(3)NaH2PO2和NiCl2溶液可用于化学镀镍,同时生成磷酸和氯化物,反应中Ni元素化合价从+2价降低到0价,P元素化合价从+1价升高到+5价,所以根据电子得失守恒可知化学镀镍的化学方程式为2NiCl2+NaH2PO2+2H2O=2Ni+H3PO4+NaCl+3HCl。(4)由于酸性高锰酸钾溶液显紫色,则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液时,溶液由浅紫色变为无色,且30秒不变色;根据题意可知KMnO4得到电子的物质的量与PH3、Na2SO3失去的电子的物质的量相等,2n(Na2SO3)+8n(PH3)=5n(KMnO4),代入数值:2×10×4.0×10-5mol/L×0.02L+8 n(PH3)=5×2.50×10-4mol/L×0.02L,解得n(PH3)=1.125×10-6mol,m(PH3)=1.125×10-6mol×34g/mol=3.825×10-5g=0.03825mg;则该原粮样品中磷化物(以PH3计)的残留量为0.03825mg÷0.1kg=0.383mg/kg。
【分析】(1)根据P、H原子结构,分析书写出PH3的电子式;结合示意图辨析仪器;(2)根据酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性分析;根据PH3是气体,滞留在装置中会影响粮食中残留磷化物含量的测定分析;(3)根据电子得失守恒分析解答;(4)根据KMnO4溶液的颜色判断,根据氧化还原反应中电子守恒计算。
五、填空题
29.(2019高三上·哈尔滨月考)铁、钴、镍及其化合物有许多用途。回答下列问题:
(1)基态铁原子核外共有   种不同空间运动状态的电子,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的价层电子的电子排布图(轨道表达式)为   。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,分子中与钴原子通过配位键结合的氮原子的编号是   (填“1”“2”“3”或“4”),分子中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为   (用相应的元素符号表示),分子中碳原子的杂化轨道类型为   。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,该晶体固态下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,该晶体属于   (填晶体类型)。配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16,则x=   。
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和74pm,则熔点NiO   FeO(填“>”“<”或“=”),原因是   。
(5)Ni、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为   g·cm-3.。
【答案】(1)15;
(2)2、4;N>C>H;sp2
(3)离子晶体;4
(4)>;相同电荷的离子,半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高
(5) ×1030
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;晶体的定义
【解析】【解答】(1)铁为26号元素,基态铁原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,其核外有 26种不同运动状态的电子,有1s、2s、 3s、 4s、 2p、 3p、 3d共15种不同空间运动状态的电子;铁、钴、镍的价电子排布式分别为3d64s2、3d74s2、 3d84s2,基态原子核外未成对电子数最少的是Ni,价层电子的电子排布图为 ;
答案为:15; ;
(2)含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合,形成配位键后有4对共用电子对,形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键, 1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键,2号、4号N原子形成4对共用电子对,与Co通过配位键结合;酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H,同周期自左而右电负性增大,非金属性越强电负性越大,故电负性N>C>H;根据分子结构简式,其中碳原子在苯环上或形成碳碳双键,因此碳原子为sp2杂化。答案为:2、4;N>C>H;sp2 ;
(3)离子晶体固体中离子不能自由移动而不能导电,而熔融状态下可以电离出自由移动的离子可以导电;由高铁酸钾晶体固体下不导电,熔融状态、水溶液均可导电可知,该晶体为离子晶体;配合物Fe(CO)的中心原子为Fe,其价电子数为8,每个配体是供的电子数为2 ,则可得等式8+2x=16,解得x=4;
答案为:离子晶体; 4;
(4)NiO、 FeO的晶体结构类型均与NaCl相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,熔点越高,由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,所以熔点是NiO>FeO;
答案为:>;相同电荷的离子,半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高;
(5)根据晶胞结构图和均摊法可知,晶胞中O原子数为6× =3,Ni原子数为8× =1, Cr原子为1 ,则化学式为NiCrO3,晶胞变长为a pm,阿伏加德罗常数值为NA ,则有 ,则晶体的密度
答案为: ×1030;
【分析】(1)核外电子空间运动状态由能层、能级、原子轨道决定,铁、钴、镍基态原子核外未成对电子数最少的为Ni;
(2)形成配位键是由N提供孤电子对同时中心Co提供空轨道,此时N已经达到8电子结构,同周期主族元素随着原子序数增大,电负性增大,分子中C均形成双键,为平面型结构;
(3)晶体固态K2FeO4下不导电,熔融状态、水溶液均能导电,可判断为离子晶体,根据Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为16计算x,其中Fe提供8个电子,一个CO提供2个电子;
(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,则NiO与FeO均为离子晶体,判断熔点根据晶格能大小比较;
(5)根据均摊法计算一个晶胞中含有的粒子数,再由密度公式ρ=计算晶体密度。
六、推断题
30.(2019高三上·哈尔滨月考)有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下图所示:
已知:①A的核磁共振氢谱图中显示两组峰②F的结构简式为:
③通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。

请回答下列问题:
(1)A的名称为   (系统命名法);Z中所含官能团的名称是   。
(2)反应Ⅰ的反应条件是   ;反应Ⅲ的反应类型为    。
(3)E的结构简式为   。
(4)写出反应Ⅴ的化学方程式   。
(5)写出反应IV中 的化学方程式   。
(6)W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,则W的同分异构体中满足下列条件:
①能发生银镜反应,②苯环上有两个取代基,③不能水解,遇FeCl3溶液不显色的结构共有   种(不包括立体异构),核磁共振氢谱有四组峰的结构为   。
【答案】(1)2-甲基-2-丙醇;酚羟基、醛基
(2)浓硫酸,加热;氧化反应
(3)(CH3)2CHCOOH
(4)
(5)(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O
(6)6;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物中的官能团;有机化合物的命名;有机物的合成;芳香烃
【解析】【解答】A的分子式为C4H10O,A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,所以A的结构简式为:(CH3)3C(OH);比较A、B的分子式可以知道,A→B是消去反应,所以B是(CH3)2C=CH2,B→C是加成反应,根据提供的反应信息,C是(CH3)2CHCH2OH;C→D是氧化反应,D是(CH3)2CHCHO,D→E是氧化反应,所以E是(CH3)2CHCOOH;X的分子式为C7H8O,且结合E、F的结构简式可知,X的结构简式为 ,在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,因此Y的结构简式为 ;Y→Z是水解反应,根据信息③,应该是-CHCl2变成-CHO,则Z的结构简式为 ,Z→F是酯化反应,F的结构简式为: ;(1)结合以上分析可知,A的结构简式为:(CH3)3C(OH),名称为2-甲基-2-丙醇;Z的结构简式为: ,所含官能团酚羟基、醛基;综上所述,本题答案是:2-甲基-2-丙醇;酚羟基、醛基。(2) A为(CH3)3C(OH),B为(CH3)2C=CH2,A→B是消去反应,反应Ⅰ的反应条件是浓硫酸加热;C是(CH3)2CHCH2OH, D是(CH3)2CHCHO,所以C→D是在铜作催化剂条件下发生的氧化反应;综上所述,本题答案是:浓硫酸,加热;氧化反应。(3)结合以上分析可知,E的结构简式为(CH3)2CHCOOH;综上所述,本题答案是:(CH3)2CHCOOH。(4) 在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,生成 ,反应Ⅴ的化学方程式: ;综上所述,本题答案是: 。 (5) D是(CH3)2CHCHO,在氢氧化铜悬浊液中加热,发生银镜反应,反应IV中 的化学方程式(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O;综上所述,本题答案是:(CH3)2CHCHO+2Cu(OH)2 (CH3)2CHCOOH+Cu2O+2H2O。(6) Z的结构简式为 ,W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,W分子式为C8H8O2,W的同分异构体中满足下列条件:①能发生银镜反应,含有醛基;②苯环上有两个取代基,可以3种位置;③不能水解,遇FeCl3溶液不显色,没有酯基,酚羟基;满足条件下的结构有:苯环上分别连有-CHO和-CH2OH,结构有3种;苯环上分别连有-CHO和-OCH3,结构有3种;共计有6种;其中核磁共振氢谱有四组峰的结构为: ;综上所述,本题答案是:6, 。
【分析】A的分子式为C4H10O,A的核磁共振氢谱图中显示两组峰,所以A的结构简式为:(CH3)3C(OH);比较A、B的分子式可以知道,A→B是消去反应,所以B是(CH3)2C=CH2,B→C是加成反应,根据提供的反应信息,C是(CH3)2CHCH2OH;C→D是氧化反应,D是(CH3)2CHCHO,D→E是氧化反应,所以E是(CH3)2CHCOOH;X的分子式为C7H8O,且结合E和F的结构简式可知,X的结构简式为 ;在光照条件下与氯气按物质的量之比1:2反应,是对甲酚中的甲基中的2个H被Cl取代,因此Y的结构简式为 ,Y→Z是水解反应,根据信息③,应该是-CHCl2变成-CHO,则Z的结构简式为 ,Z→F是酯化反应,F的结构简式为: ;据以上分析解答。

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