湖南省达标名校2019年高考二月大联考化学试卷含解析
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湖南省达标名校2019年高考二月大联考化学试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是
A.氯化氢气体溶于水破坏离子键,产生H+和Cl-
B.硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键类型相同
C.NH3和HCl都极易溶于水,是因为都可以和H2O形成氢键
D.CO2和SiO2的熔沸点和硬度相差很大,是由于它们所含的化学键类型不同
2.室温下,将0.05molCH3COONa固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质充分混合后,有关结论不正确的是()
加入的物质结论
A 0.05molCH3COONa固体减小
B 0.05molNaHSO4固体c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)﹣c(SO42﹣)
C 0.05molNH4Cl固体水电离程度增大
D 50mLH2O 由水电离出的c(H+)·c(OH﹣)减小
A.A B.B C.C D.D
3.分子式为C5H10O2,能与NaHCO3溶液反应的有机物有
A.4种B.5种C.6种D.7种
4.通过下列反应不可能一步生成MgO的是
A.化合反应B.分解反应C.复分解反应D.置换反应
5.最近,一家瑞典公司发明了一种新型充电器"Power Trekk'’,仅仅需要一勺水,它便可以产生维持10小时手机使用的电量。
其反应原理为:Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑,则下列说法正确的是( ) A.该电池可用晶体硅做电极材料
B.Na4Si在电池的负极发生还原反应,生成Na2SiO3
C.电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.当电池转移0.2 mol电子时,可生成标准状况下1.12 LH2
6.下列表述和方程式书写都正确的是
A.表示乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol
B.KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=
AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O
D.用石墨作电极电解NaCl溶液:2Cl-
+2H+电解Cl2↑+H2↑
7.下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是
A.SO2与NaOH溶液反应B.Cu在氯气中燃烧
C.Na与O2的反应D.H2S与O2的反应
8.乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图,关于该有机物的叙述中正确的是()
①分子式为C12H19O2;②不能发生银镜反应;③mol该有机物最多能与3mol氢气发生加成反应;④它的同分异构体中不可能有酚类;⑤1mol该有机物与NaOH溶液反应最多消耗1mol NaOH;⑥属于芳香族化合物。
A.②④⑤B.①④⑤C.②③⑥D.②③④
9.下列实验操作、现象和结论均正确的是()
选项实验操作和现象结论
A
向NaBr溶液中分别滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层
呈橙红色
Br-的还原性强于Cl-
B 相同条件下,分别向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和
20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同浓度和体积的草酸溶液(过
量),0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的时间更短(生成的Mn2+对该反
应无影响)
浓度对反应速率的影响:浓
度越大,反应速率越快
C
向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液由无色变为蓝色,后蓝色
褪去
氯气具有强氧化性和漂白性
D
室温下,用pH试纸测得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10,
0.1mol/LNaHSO3溶液的pH约为5 HSO3-结合H+的能力比SO32-的强
A.A B.B C.C D.D 10.属于弱电解质的是
A.一水合氨B.二氧化碳C.乙醇D.硫酸钡11.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.Cl2通入Na2CO3溶液中
B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AgNO3溶液中
D.SO2通入NaHS溶液中
12.有3.92 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到7.0 g固体沉淀物,这种铁的氧化物为
A.Fe3O4B.FeO C.Fe2O3D.Fe5O7
13.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH﹣、Cl﹣、HCO 3-、SO42-中的不同阳离子和阴离子各一种组成,已知:
①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;
②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1 mol·L-1;
③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。
下列结论不正确的是()
A.甲溶液含有Ba2+B.乙溶液含有SO42-
C.丙溶液含有Cl﹣D.丁溶液含有Mg2+
14.微生物电解池(MEC)是一项潜在的有吸引力的绿色电解池,其制取氢气的原理如图所示:
下列说法正确的是()
A.MEC可在高温下工作
B.电解池工作时,化学能转变为电能
C.活性微生物抑制反应中电子的转移
D.阳极的电极反应式为CH3COO-+4H2O-8e-=2HCO3-+9H+
15.N A表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是
A.铁丝和3.36LCl2完全反应,转移电子的数目为0.3N A
B.1 molNaClO中含有的Cl—数目为N A
C.5mL0.005mol/L的Fe(SCN)3中溶质的微粒数目为2.5×10-7N A
D.18g H2O中含有的电子数为10N A
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.LiCoO2(钴酸锂)是锂离子电池的正极材料。
以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下:
已知如下信息:
①该海水中含浓度较大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示:
③常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下:
物质Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2
Ksp 2.5×10-26.8×10-62.8×10-92.3×10-116.0×10-10
请回答下列问题:
(1)LiCoO2中钴的化合价为________。
滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和__________(填化学式)。
(2)调节pH=5的目的是__________。
(3)“沉锂”包括过滤、洗涤等,宜用_________(填“热水”或“冷水”)洗涤Li2CO3。
加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示:
序号
()
()
23
Na CO
LiCl
n
n沉淀质量/g 碳酸锂含量/% 锂回收率/%
①0.9∶1 10.09 92.36 77.67
②1.0∶1 10.97 90.19 82.46
③1.1∶1 11.45 89.37 85.27
④1.2∶1 12.14 84.82 85.45
从生产成本考虑,宜选择_______(填序号)方案投料。
(4)“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_________mol·L-1。
(5)“合成”中采用高温条件,放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
写出“合成”发生反应的化学方程式________。
(6)在“合成”中制备1mol LiCoO2转移电子的物质的量为__________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。
X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数
之和为8,M 的单质为黄绿色有害气体。
请回答下列问题: (1)Q 在元素周期表中的位置为__________________。
(2)Z 、Q 、M 简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_______________。
(3)Y 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:________________(用离子方程式表示)。
(4)QM 2的电子式为______________。
(5)M 的单质与R 的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。
回答下列问题:
(1)已知4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(g)△H 1=-alkJ/mol ,4NH 3(g)+6NO(g)=5N 2(g)+6H 2O(g)△H 2=-bkJ/mol ,H 2O(1)=H 2O(g)△H 3=+ckJ/mol ,写出在298K 时,氨气燃烧生成N 2的热化学方程式___________。
(2)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O 2结合生成MbO 2:Mb(aq)+O 2(g)
MbO 2(aq),其中k 正和k 逆分别表示
正反应和逆反应的速率常数,即V 正=k 正·
c(Mb)·P(O 2),V 逆=k 逆·c(MbO 2)。
37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与P(O 2)的关系如下表[结合度(α)指已与O 2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]: P(O 2) 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 α(MbO 2%)
50.0
67.0
80.0
85.0
88.0
90.3
91.0
①计算37℃、P(O 2)为2.00kPa 时,上述反应的平衡常数K=___________。
②导出平衡时肌红蛋白与O 2的结合度(α)与O 2的压强[P(O 2)]之间的关系式α=___________(用含有k 正、k 逆的式子表示)。
(3)构成肌红蛋白的甘氨酸(NH 2CH 2COOH)是一种两性物质,在溶液中以三种离子形式存在,其转化关系如下:
+32H N CH COOH +-32H N CH COO -22H NCH COO
在甘氨酸溶液中加入酸或碱,三种离子的百分含量与()()
+
-
c H lg c OH 的关系如图所示:
①纯甘氨酸溶液呈___________性;当溶液呈中性时三种离子的浓度由大到小的顺序为___________。
②向
()
()
+
-
c H
lg
c OH
=8的溶液中加入过量HCl时,反应的离子方程式为___________。
③用电位滴定法可测定某甘氨酸样品的纯度.
称取样品150mg,在一定条件下,用0.1000mol/L的高氯酸溶液滴定(与甘氨酸1︰1发生反应),测得电压变化与滴入HClO4溶液的体积关系如下图。
做空白对照实验,消耗HClO4溶液的体积为0.25mL,该样品的纯度为___________%(计算结果保留一位小数)
19.(6分)氟及其化合物用途非常广泛。
回答下列问题:
(1)聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”,可做不粘锅涂层。
它是一种准晶体,该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。
可通过____方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式为____。
[H2F]+[SbF6]—(氟酸锑)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______,依次写出一种与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是_______、_________。
(3)硼酸(H3BO3)和四氟硼酸铵(NH4BF4)都有着重要的化工用途。
①H3BO3和NH4BF4涉及的四种元素中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序_____(填元素符号)。
②H3BO3本身不能电离出H+,在水中易结合一个OH﹣生成[B(OH)4]﹣,而体现弱酸性。
[B(OH)4]﹣中B原子的杂化类型为_____。
③NH4BF4(四氟硼酸铵)可用作铝或铜焊接助熔剂、能腐蚀玻璃等。
四氟硼酸铵中存在_______(填序号):A离子键Bσ键Cπ键D氢键E范德华力
(4)SF6被广泛用作高压电气设备绝缘介质。
SF6是一种共价化合物,可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图(见图a)计算相联系的键能。
则S—F的键能为_______kJ·mol-1。
(5)CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g·cm-3。
①CuF比CuCl熔点高的原因是_____________;
②已知N A为阿伏加德罗常数。
CuF的晶胞结构如上“图b”。
则CuF的晶胞参数a=__________nm (列出计算式)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.B
【解析】
【详解】
A. HCl是共价化合物,氯化氢气体溶于水时破坏共价键,产生H+和Cl-,A错误;
B. 硅晶体属于原子晶体,熔化断裂共价键;碘化氢属于分子晶体,碘化氢分解破坏共价键,因此需克服的化学键类型相同,B正确;
C. NH3和HCl都极易溶于水,NH3是因为可以和H2O形成氢键,但HCl分子与H2O分子之间不存在氢键,C 错误;
D. CO2和SiO2的熔沸点和硬度相差很大,是由于CO2属于分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,而SiO2属于原子晶体,原子之间以强的共价键结合,熔化时破坏的作用力性质不同,D错误;
故合理选项是B。
2.A
【解析】
室温下,将0.05molCH3COONa固体溶于水配成100mL溶液,所得溶液的浓度为0.5mol/L。
则A、再加入0.05molCH3COONa固体,c(Na+)增大为原来的2倍,而由于溶液浓度增大,故CH3COO-的水解程度变小,
故c(CH3COO-)大于原来的2倍,则c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大,A错误;B、加入0.05molNaHSO4固体,能和0.05molCH3COONa反应生成0.5mol/LCH3COOH和0.5mol/L的Na2SO4的混合溶液,根据物料守恒可知,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.5mol/L,而c(Na+)=1mol/L,c(SO42-)=0.5mol/L,故有:c(CH3COO
-)+c(CH3COOH)=c(Na+)-c(SO42-),B正确;C、加入0.05molNH4Cl固体后,和CH3COONa发生双水解,水解程度增大,则对水的电离的促进会增强,故水的电离程度增大,C正确;D、加入50mL水后,溶液变稀,pH变小,即溶液中c(OH-)变小,而溶液中所有的氢氧根均来自水的电离,即水电离出的c(OH-)变小,且水电离出的氢离子浓度和其电离出的氢氧根的浓度相同,故水电离出的c(H+)变小,因此由水电离出的
c(H+)•c(OH-)减小,D正确,答案选A。
3.A
【解析】
【详解】
分子式为C5H10O2且能与NaHCO3溶液反应,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4种。
答案选A。
4.C
【解析】
【详解】
A. 2Mg+O2∆=2MgO属于化合反应,A不选;
B. Mg(OH)2MgO+H2O属于分解反应,B不选;
C. 复分解反应无法一步生成MgO,C选;
D. 2Mg+CO22MgO+C属于置换反应,D不选;
答案选C。
5.C
【解析】试题分析:由该电池的反应原理可知,硅化钠是还原剂,其在负极上发生氧化反应;水是氧化剂,其在正极上发生还原反应;反应中电子转移的数目是8e-。
A. 该电池工作时生成氢氧化钠溶液,而硅可以与氢氧化钠反应,所以不能用晶体硅做电极材料,A不正确;B. Na4Si在电池的负极发生氧化反应,B不正确;C. 电池正极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C正确;D. 当电池转移0.2 mol电子时,可生成标准状况下2.24 LH2,D不正确。
本题选C。
6.C
【解析】
【详解】
A.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,水的稳定状态是液态,因此该式不能
表示该反应的燃烧热,A错误;
B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=
2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,B错误;
C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为:2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O,C正确;
D.用石墨作电极电解NaCl溶液,阳极Cl-失去电子变为Cl2,阴极上水电离产生的H+获得电子变为H2,反应方程式为:2Cl-+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH-,D错误;
故合理选项是C。
7.B
【解析】
【详解】
A.SO2与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,SO2足量时生成亚硫酸氢钠,选项A错误;
B.Cu在氯气中燃烧生成物只有氯化铜,选项B正确;
C.Na与O2在空气中反应生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠,选项C错误;
D.H2S与O2的反应,若氧气不足燃烧生成硫单质和水,若氧气充足燃烧生成二氧化硫和水,选项D错误。
答案选B。
8.A
【解析】
【分析】
本题主要考查有机物的结构与性质。
不存在醛基,不能发生银镜反应,不饱和度仅有三个酚类至少有四个不饱和度,能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基。
据此回答。
【详解】
①由结构简式可知分子中含有12个C原子,20个H原子,2个O原子,则分子式为C12H20O2,故错误;
②分子中不含醛基,则不能发生银镜反应,故正确;
③只有碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mol该有机物在一定条件下和H2反应,共消耗H2为2mol,故错误;
④分子中含有3个双键,则不饱和度为3,而酚类物质的不饱和度至少为4,则它的同分异构体中不可能有酚类,故正确;
⑤能与氢氧化钠反应的官能团只有酯基,水解生成羧基和羟基,只有羧基能与氢氧化钠反应,则1mol该有机物水解时只能消耗1mol NaOH,故正确;
⑥分子中不含苯环或稠环,则不属于芳香族化合物,故错误。
故选A。
9.A
【解析】
【详解】
A.NaBr溶液中滴入氯水,发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,由此得出还原性Br->Cl-,A正确;
B.要通过溶液紫色褪去的时间长短比较反应速率快慢,应该让酸性高锰酸钾的体积和浓度均相同,改变草酸的浓度,B错误;
C.淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液先变蓝后褪色,氯气只表现氧化性,氯气没有漂白性,C错误;D.0.1mol/LNa2SO3溶液的pH大,碱性强,则结合H+的能力强,D错误;
故选A。
10.A
【解析】
【分析】
在水溶液中只能部分电离的电解质为弱电解质,包括弱酸、弱碱和水等,据此分析。
【详解】
A.NH3•H2O在水溶液中部分电离产生离子,在溶液中存在电离平衡,属于弱电解质,A正确;
B.CO2在水溶液中和熔融状态下均不能导电,为非电解质,B错误;
C.乙醇在水溶液中和熔融状态下均不能导电,为非电解质,C错误;
D.BaSO4在水溶液中虽然溶解度很小,但溶解的能完全电离,故为强电解质,D错误;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查了电解质、非电解质以及强弱电解质的判断的知识,应注意的是强弱电解质的本质区别是电离是否彻底,和溶解度、离子浓度及溶液的导电能力等均无关。
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
A、氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,盐酸与碳酸钠反应,生成二氧化碳气体,所以有气体产生,A错误;
B、氯化钙和二氧化碳不符合离子发生反应的条件,故不发生反应,溶液不会变浑浊,所以无现象,B正确;
C、NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中,先与硝酸反应,故开始没有沉淀,等硝酸全部反应完全后,再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀,再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液,故沉淀又会减少,直至最终没有沉淀,反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3、NH3+AgNO3+H2O=AgOH↓+NH4NO3、AgOH+2NH3=Ag(NH3)2OH (银氨溶液),C错误;
D、SO2通入NaHS溶液中,发生氧化还原反应,生成淡黄色固体,D错误;
12.D 【解析】【详解】
由生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中,得到7.0g沉淀,则n(CaCO3)=
7.0g
100g/mol
=0.07mol,由CO~CO2
可知,铁的氧化物中的n(O)=0.07mol,n(Fe)=3.92g0.07mol16g/mol
56g/mol
-⨯
=0.05mol,
n(Fe):n(O)=0.05mol:0.07mol=5:7,则铁的氧化物为Fe5O7,故答案为D。
13.D
【解析】
【详解】
根据②中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据③中现象,可以推知丙中含有Cl-;再结合①中提供信息,甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀,则可推出甲是Ba(OH)2,乙是H2SO4,丙是MgCl2,丁是NH4HCO3,故选D。
【点睛】
本题考查离子共存的正误判断,该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验,本题解题关键是先找出离子之间能够形成的白色沉淀,然后判断甲的组成即可。
14.D
【解析】
A、由于微生物的蛋白质在高温下变性失去活性,选项A错误;
B、该装置是在外接电源供电下进行的,故电能转变为化学能,选项B错误;
C、微生物作催化剂促进反应中电子的转移,选项C错误;
D、阳极上醋酸根离子被告氧化为碳酸氢根离子,选项D正确。
答案选D。
15.D
【解析】
【详解】
A.未告知是否为标准状况,无法计算3.36LCl2的物质的量,因此无法确定铁和氯气反应转移的电子数,故A错误;
B.次氯酸钠中不存在氯离子,故B错误;
C.Fe(SCN)3为难电离的物质,5mL0.005mol/L的Fe(SCN)3中溶质的物质的量为0.005L×0.005mol/L=2.5×10-5mol,微粒数目略小于2.5×10-5N A,故C错误;
D.18g H2O的物质的量为1mol,而水为10电子微粒,故1mol水中含10N A个电子,故D正确;
答案选D。
本题的易错点为A ,使用气体摩尔体积需要注意:①对象是否为气体;②温度和压强是否为标准状况。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.+3 MnCO 3 除去过量的Na 2CO 3,避免蒸发浓缩时析出Li 2CO 3 热水 ③ 6.0×10-8 2Li 2CO 3+4CoCO 3+O 2高温
4LiCoO 2+6CO 2 1mol
【解析】 【分析】 【详解】
(1)LiCoO 2中锂为+1价,氧为-2价,则钴为+3价。
由表中溶度积知,碳酸锰难溶于水,因此滤渣1中主要有MgCO 3、Mg (OH )2、CaCO 3和MnCO 3。
答案为:+3;MnCO 3;
(2)加入盐酸除去过量的碳酸钠,否则碳酸锂会在浓缩时析出,损失锂元素。
答案为:除去过量的Na 2CO 3,避免蒸发浓缩时析出Li 2CO 3;
(3)碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤比冷水好,减小锂元素损失。
从投料比看出,序号③的比例中,投入碳酸钠量较小,锂回收率较高,可降低生产成本。
答案为:热水;③; (4)
pH =13,c (OH -
)=1×10-1
mol ·L -1
,c (Mg 2 )=
sp 22
-
[Mg(OH)](OH )
K c =6.0×10-
8 mol ·L -1。
答案为:
6.0×10-8
;
(5)在合成中钴的反应中钴的化合价升高,必有O 2参与反应,副产物是CO 2。
答案为:2Li 2CO 3+4CoCO 3+O 2
高温
4LiCoO 2+6CO 2;
(6)Co 元素化合价从+2升高到+3价,生成1 mol LiCoO 2转移1 mol 电子。
答案为:1mol 。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17.第二周期ⅡA 族 Cl -> O 2-> Mg 2+ NH 3+H 2O
NH 3•H 2O
NH 4++OH -
Cl 2+2OH -=Cl -+H 2O+ClO -。
【解析】 【分析】
X 、Y 、Z 、R 、Q 、M 是六种短周期元素,原子序数依次增大。
X 是原子半径最小的元素,则X 为氢元素;Y 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y 为氮元素;Z 为地壳中含量最多的元素,则Z 为氧元素;R 与X 同主族,原子序数大于氧元素,则R 为钠元素;Y 、R 、Q 最外层电子数之和为8,则Q 的最外层电子数为8-5-1=2,故Q 为镁元素;M 的单质为黄绿色有害气体,则M 为氯元素,据此分析。
【详解】
X 、Y 、Z 、R 、Q 、M 是六种短周期元素,原子序数依次增大。
X 是原子半径最小的元素,则X 为氢元素;Y 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y 为氮元素;Z 为地壳中含量最多的元素,则Z 为氧元
素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素。
(1)Q为镁元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅡA族;
(2)Z、Q、M分别为O、Mg、Cl,Cl-比其他两种离子多一个电子层,O2-、Mg2+具有相同电子层结构,核电荷数大的Mg2+半径较小,故简单离子半径由大到小的顺序为Cl-> O2-> Mg2+;
(3)Y的气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH-;(4)QM2为MgCl2,属于离子化合物,其电子式为;
(5)M的单质Cl2与R的最高价氧化物对应的水化物NaOH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-+H2O+ClO-。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=
3230
5
a b c
++
-kJ/mol 2.00
()
()2
2
K P O
K P O K
+
正
正逆
酸
H3N+CH2COO->H2NCH2COO->H3N+CH2COOH H2NCH2COO-+2H+=H3N+CH2COOH 85.0
【解析】
【分析】
(1) 根据盖斯定律,将三个热化学方程式叠加,可得相应的热化学方程式;
(2)①根据平衡常数的含义,结合37℃、P(O2)为2.00kPa时a(MbO2)计算平衡常数;
②根据反应达到平衡时,V正=V逆,结合平衡常数定义式进行变性,可得表达式;
(3)①根据甘氨酸的存在形式与溶液酸碱性的关系,先判断I、II、III分别为H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和
H3N+CH2COOH,若只含有H3N+CH2COO-,此时lg
()
()2
c H
c OH
+
-
≈,结合溶液的Kw可判断溶液的pH、确定溶
液的酸碱性;当溶液呈中性时,lg
()
()
c H
c OH
+
-
=0,根据图示判断微粒浓度大小;
②根据lg
()
()
c H
c OH
+
-
=8时,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,盐酸过量,H2NCH2COO-反应变为
H3N+CH2COOH,书写反应方程式;
③结合滴定突跃时溶液体积读数与空白读数差,计算出消耗高氯酸的体积,利用n=c·V计算出高氯酸的物质的量,根据恰好反应时甘氨酸与高氯酸的物质的量的比是1:1,计算出甘氨酸质量,利用甘氨酸质量与样品质量差计算得到甘氨酸的纯度。
【详解】
(1) ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol,
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol,
③H2O(1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,将①×3+②×2-③×30,整理可得热化学方程式:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)
△H=
3230
5
a b c
++
-kJ/mol;
(2)①37℃、P(O2)=2.00kPa时,结合度为80%,化学平均常数
K=
()
()()
2
2
Mb0.8
2.00
0.2 2.00
c O
c Mb P O kPa
==
⨯
kPa-1;
②由结合度的定义式可知,反应达平衡时,V正=V逆,所以K=
()
()()
2
2
Mb
c O K
c Mb P O K
=正
逆
,可求出
c(MbO2)=
()()
2
K c Mb P O
K
正
逆
,代入结合度定义式a=
()
()()
2
2
Mb
Mb c Mb
c O
c O+
可得a=
()
()2
2
K P O
K P O K
正
正逆
+
;
①甘氨酸的三种存在形式:H3N+CH2COOH、H3N+CH2COO-和H2NCH2COO-应分别在强酸性至强碱性中存在,
由此判断,图中I、II和III分别为H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和H3N+CH2COOH,当lg
()
()
c H
c OH
+
-
=-8时,溶
液显碱性,溶液中存在的主要是H2NCH2COO-,它与过量的HCl反应生成H3N+CH2COOH。
由图可知纯甘氨
酸溶液呈酸性(实际在5.9左右),溶液呈中性时,lg
()
()
c H
c OH
+
-
=0,中性时H3N+CH2COO->
H2NCH2COO->H3N+CH2COOH;②根据lg
()
()
c H
c OH
+
-
=8时,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,由于加
入的盐酸过量,所以,发生反应H2NCH2COO-变为H3N+CH2COOH,反应方程式为
H2NCH2COO-+2H+=H3N+CH2COOH;
根据滴定曲线的突跃范围,消耗HClO4溶液17.25mL,减去空白实验的0.25mL,实际消耗滴定液17.00mL。
n(HClO4)= 0.1000mol/L×0.01700L=0.0017mol,则n(甘氨酸)=0.0017mol,甘氨酸的质量为m(甘氨
酸)=0.0017mol×75g/mol=0.1275g,所以甘氨酸的纯度为:(0.1275g÷0.150g)×100%=85.0%。
19.X—射线衍射V型H2O NH2-F>N>O>B sp3AB 327 由两者的熔点可知,CuCl是分子晶体,而CuF为离子晶体,CuF离子晶体的晶格能大于CuCl分子间范德华
力3483
7.1
A
N
⨯
7
【解析】
【分析】
(1)通过X—射线衍射区分晶体、非晶体、准晶体;
(2)根据锑元素原子核外电子排布写出基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式;用价层电子对互斥理论判断[H2F]+的空间构型;用替代法书写与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子;
(3)①同周期主族元素自左而右原子半径减小,第一电离能呈增大趋势;
②[B(OH)4]﹣中B的价层电子对=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以采取sp3杂化;
③NH 4BF 4(四氟硼酸铵)中含铵根离子和氟硼酸根离子,二者以离子键相结合;铵根离子中含3个σ键和1个配位键,氟硼酸根离子中含3个σ键和1个配位键;
(4)键能指气态基态原子形成1mol 化学键释放的最大能量。
由图a 可知,气态基态S (g )和6F (g )原子形成SF 6(g )释放的能量为1962kJ ,即形成6molS —F 键释放的能量为1962kJ ,则形成1molS —F 键释放的能量为1962kJ÷6=327kJ ,则S —F 的键能为327kJ·
mol -1; (5)①CuCl 是分子晶体,而CuF 为离子晶体,CuF 离子晶体的晶格能大于CuCl 分子间范德华力,故CuF 比CuCl 熔点高;
②均摊法计算晶胞中Cu +、F -离子数,计算晶胞质量,晶胞质量=晶体密度×晶胞体积; 【详解】
(1)从外观无法区分三者,区分晶体、非晶体、准晶体最可靠的方法是X —射线衍射法。
本小题答案为:X-射线衍射。
(2)锑为51号元素,Sb 位于第五周期VA 族,则基态锑(Sb )原子价电子排布的轨道式为;
[H 2F]+[SbF 6]—(氟酸锑)是一种超强酸,存在[H 2F]+,
[H 2F]+中中心原子F 的价层电子对数为2+7121
2
--⨯=4,σ键电子对数为2,该离子的空间构型为V 型,与[H 2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子为H 2O 、阴离子为NH 2- 。
本小题答案为:
; V 型 ;H 2O ; NH 2-。
(3)①H 3BO 3和NH 4BF 4涉及的四种元素中第二周期元素是B 、N 、O 、F 四种元素,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,N 的2p 能级半充满较稳定,N 的第一电离能大于O ,则这四种元素第一电离能由大到小的顺序为F >N >O >B 。
本小题答案为:F >N >O >B 。
②[B(OH)4]﹣中B 的价层电子对=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以B 采取sp 3杂化。
本小题答案为:sp 3。
③NH 4BF 4(四氟硼酸铵)中含铵根离子和氟硼酸根离子,铵根离子中含3个σ键和1个配位键,氟硼酸根离子中含3个σ键和1个配位键,铵根离子和氟硼酸根离子以离子键相结合,则四氟硼酸铵中存在离子键、σ键、配位键。
本小题答案为:AB 。
(4)键能指气态基态原子形成1mol 化学键释放的最大能量。
由图a 可知,气态基态S (g )和6F (g )原子形成SF 6(g )释放的能量为1962kJ ,即形成6molS —F 键释放的能量为1962kJ ,则形成1molS —F 键释放的能量为1962kJ÷6=327kJ ,则S —F 的键能为327kJ·
mol -1。
本小题答案为:327。
(5)①CuCl 的熔点为426℃,熔化时几乎不导电,CuCl 是分子晶体,而CuF 的熔点为908℃,CuF 为离子晶体,CuF 离子晶体的晶格能大于CuCl 分子间范德华力,故CuF 比CuCl 熔点高。
本小题答案为:由两者的熔点可知,CuCl 是分子晶体,而CuF 为离子晶体,CuF 离子晶体的晶格能大于CuCl 分子间范德华力。
②晶胞中Cu +数目为8×1/8+6×1/2=4,F -数目为4,故晶胞质量=(4×64+4×19)g÷N A =(4×83)/N A g ,根据
483A N ⨯=7.1g/cm 3×(a ×10-7cm)3,34837.1A N ⨯107nm 34837.1A
N ⨯107。