安徽省蚌埠市新高一下学期化学综合题大全含解析
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安徽省蚌埠市新高一下学期化学综合题大全
本练习含答案有解析
1.在一恒容密闭容器中,发生反应:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH。
其平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表:
T℃700 800 850 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
试回答下列问题:
(1)上述反应为____(填“放热”或“吸热”)反应,升高温度,平衡向______ (填“正反应”或“逆反应”) 方向移动。
(2)某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2(g)和4molH2(B)发生上述应,5min时反应达到平衡,测得CO2(g)的转化率是75%。
①v(H2O)=______mol·L-1·min-l。
②该温度下反应的平衡常数K=______.
(3)生产水煤气的过程如下:
①C(s)+CO 2(g) 2CO(g)ΔH1
②CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
③反应:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=________ (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。
2.能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。
(1)燃料电池将能量转化效率比直接燃烧效率高,如图为某种燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
使用时,空气从_______口通入(填“A”或“B”);
(2)钢铁的腐蚀现象非常普遍,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因,某同学按下图进行钢铁腐蚀的模拟,则正极的电极反应式为:_________________,当导线中有3.01×1023个电子流过,被腐蚀的铁元素为_______g。
[ 提示:电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 ]
(3)海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用,下图是海带中提取碘的示意图:
①中操作的名称是_______;下述物质中不可做试剂③的是________。
A.乙醇B.苯C.乙酸D.四氯化碳
3.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。
某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案(已知:AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑)。
(方案1)取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是_________。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先检查气密性,再加入实验药品,接下来的实验操作是
______________________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。
打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。
通入氮气的目的是______________________。
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见:_________________________。
(方案2)用下图装置测定m g样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是__________。
A.CCl4 B.H2O C.NH4Cl溶液 D.苯
(方案3)按以下步骤测定样品中AlN的纯度:
(5)步骤②生成沉淀的离子方程式为__________________________________________。
4.高分子PMMA是迄今为止合成透明材料中质地最优异、价格又比较适宜的品种。
其中一种合成路线如图。
(1)A的分子式是_________。
(2)反应II的化学方程式是_________。
(3)H是E的同分异构体,它同时符合下列条件:①能发生银镜反应;②能与H2发生加成反应;③不能发生水解反应;④分子内不含甲基。
则H可能的结构简式为_________(写出任意一种)。
(4)MMA通过加聚反应制取PMMA的化学方程式是_________。
(5)已知:
(R1、R2代表烃基或H)。
以2-丙醇()为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_________。
5.氯化苄(C6H5CH2Cl)是一种重要的有机化学原料。
工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。
(1)写出实验室制取氯气的化学方程式___。
(2)用下列方法分析氯化苄粗产品的纯度。
步骤1:称取5.11g样品于烧瓶中,加入200.00mL4mol/L氢氧化钠溶液共热,冷却至室温。
加入
200.00mL4mol/L硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00 mL 的容量瓶中,加水定容。
步骤Ⅱ:从能瓶中各収25.00 mL溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00 mL0.2000mol/L硝酸银溶液。
歩骤Ⅲ:以硫酸铁铵作指示剂,用0.2000 mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,所得滴定数据如下表。
①加入硝酸的目的是_________。
②在步骤Ⅲ操作中,判断达到滴定终点的现象是_______。
③该样品中氯化苄的质量分数(写出计算过程)__________。
④上述测定结见迎常商于氯化苄中筑元素的理论含量,原因是_______。
6.石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。
以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O)的工艺如下:
已知“焙烧”过程中的主反应为:
(1)写出焙烧产物NH3的电子式_____________________。
(2)为提高水浸速率,可采取的措施为_______________________(任写一条),“浸渣”的主要成分为__________________。
(3)“调节pH除杂”时,需将pH调至5.0,则除去的杂质离子是______________,此时溶液中的
c(Fe3+)=__________________(已知K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为_______________________________________。
“沉镁”时若温度超过60℃,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是________________
7.A~G是几种烃分子的球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含氢质量分数最高的气态烃是______(填字母)。
(2)写出E失去一个氢原子后所得烃基的结构筒式:______________。
(3)一卤代物种类最多的是_______(填字母)。
(4)写出实验室制取D的化学方程式:________________。
(5)写出F发生硝化反应的化学方程式:__________________。
8.氮、铬及其相关化合物用途非常广泛。
回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式为___,Cr位于元素周期表第四周期___族。
(2) Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同,两种元素原子第一电离能的大小关系为___;Crcl3的熔点(83℃)比CrF3的熔点(1100℃)低得多,这是因为___。
(3) Cr的一种配合物结构如图所示:
①阴离子C1O4-的空间构型为___形。
②配离子中,中心离子的配位数为___,N与中心原子形成的化学键称为___键。
③配体H2 NCH2 CH2 NH2(乙二胺)中碳原子的杂化方式是______ ,分子中三种元素电负性从大到小的顺序为___
(4)氮化铬的熔点为1770℃,它的一种晶体的晶胞结构如图所示,其密度为5. 9 g·cm -3,氮化铬的晶胞边长为___(列出计算式)nm.
9.核安全与放射性污染防治已引起世界核大国的广泛重视。
在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘一131和铯一 137。
碘—131—旦被人体吸入,可能会引发甲状腺等疾病。
(l)Cs(铯)的价电子的电子排布式为6s1,与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种金属元素X、Y、Z 的电离能如下表
元素代号X Y Z
第一电离能(kJ·mol-1) 520 496 419
上述三种元素X、Y、Z的元素符号分别为_________,基态Z原子的核外电子排布式为______,X形成的单质晶体中含有的化学键类型是_________________。
(2)F与I同主族,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为______、______,BeF2分子的立体构型是____________,H2O分子的立体构型是
________________。
(3)与碘同主族的氯具有很强的活泼性,能形成大量的含氯化合物。
BC13分子中B—C1键的键角为
__________________。
(4) 131I2晶体的晶胞结构如图甲所示,该晶胞中含有____个131I2分子;KI的晶胞结构如图乙所示,每个K+紧邻______个I-。
(5)KI晶体的密度为ρg • cm 3,K和I的摩尔质量分别为M K g • mol-1和M I g • mol-1,原子半径分别为r K pm 和r I pm,阿伏加德罗常数值为N A,则KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_____________。
10.短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2−电子层结构与氖相同。
(1)M位于元素周期表中第______周期______族。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。
已知向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
p的化学式为_________。
(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84g/mol的物质q,且q分子中三种元素的原子个数之比为1:1:1。
已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构,且分子中不含双键,但含极性键和非极性键,q分子的结构式为_______________。
(4) (XY)2的性质与Cl2相似,(XY)2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________。
11.铝铁合金在微电机中有广泛应用,某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾:
(1)室温下K sp[Fe(OH)3]=4×l0-38制备Fe(OH)3的过程中,pH=7时溶液中c(Fe3+) =________。
(2)聚合硫酸铁是一种无瑪无窖、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂,微溶于乙醇,其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①写出流程中的“氧化”时发生的离子方程式_______,浓缩时向其中加入一定量的乙醇,加入乙醇的目的是_________。
②加入试剂Y的目的是调节pH,所加试剂Y为_______;溶液pH对[Fe2(OH) x (SO4)y]n中x的值有较大影响(如图所示),试分析pH过小(pH<3)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因:____________。
(3)明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料,试剂X应为_______。
②请结合图所示的明矾溶解度曲线,补充完整由滤液I制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂:废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精):向滤液I中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生,过滤,_____。
将溶液_______、过滤、并用酒精洗涤、干燥,最终得到明矾晶体。
12.有A、B、C三种可溶性盐,阴、阳离子各不相同,其阴离子的摩尔质量按A、B、C的顺序依次增大。
将等物质的量的A、B、C溶于稀硝酸,所得溶液中只含有H+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-、Cl-几种离子,同时生成一种白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)经检验及分析,三种盐中还含有下列选项中的一种离子,该离子是________。
A.Na+B.Mg2+C.Cu2+D.Ag+
(2)盐A的名称为____________。
(3)不需要加入其它任何试剂就能将上述三种盐溶液区分开来,鉴别出来的先后顺序为
________________________________________(填化学式)。
(4)若将A、B、C三种盐按一定比例溶于稀硝酸,所得溶液中只含有H+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-几种离子,其中Fe3+、SO42-、K+物质的量之比为1∶2∶4,则A、B、C三种盐的物质的量之比为__________,若向溶液中加入少量Ba(OH)2发生反应的离子方程式为:____________。
13.已知A是一种食品中常见的有机物,在实验室中,气体B能使溴水褪色生成C,物质F的分子式为C4H8O2,是一种有浓郁香味、不易溶于水的油状液体。
请回答:
(1)物质E中官能团的名称为:__________________________
(2)物质B与溴水反应生成C的反应类型为_______________________________
(3)B与E在一定条件下反应生成F的化学方程式为__________________________________________(4)X是有机物E的同系物,其相对分子质量是74,且化学性质与E相似。
下列说法正确的是______
A有机物E能发生银镜反应 B 有机物A与X反应生成丙酸甲酯
C 甲酸乙酯是X的同分异构体
D 有机物A、D、E均能溶解于水
14.某兴趣小组的同学用如图所示装置(甲、乙、丙三池中的溶质均足量)研究有关电化学的问题,当闭合该装置的开关K时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为_______ (填“原电池”“电解池”或“电镀池”),A电极的电极反应式为_____.
(2)丙池中F电极为______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),该池中发生总反应的化学方程式为________(3)若丙池中两端的电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,则开关闭合一段时间后,丙池中溶液的PH将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)当乙池中C极质量减轻4.32 g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为____mL(标准状况)。
15.(1)给定条件下的下列四种物质:①常温下112mL液态水,②含有40mol电子的NH3,③含有16N A
个共价键的乙醇,④4g氦气,则上述物质中所含分子数目由多到少的顺序是________________(填序号)。
(2)某混合气体只含有氧气和甲烷,在标准状况下,该气体的密度为1.00g/L,则该气体中氧气和甲烷的体积比为________。
(3)标准状况下,VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液密度为ρg/mL,则所得溶液中溶质物质的量浓度是________ mol/L 。
(4)将100mLH2SO4和HCl混合溶液分成两等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液时恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液时恰好沉淀完全,则原溶液中c(Cl-)=_________。
参考答案
本练习含答案有解析
1.吸热正反应0.151.8ΔH1+ΔH2
【解析】(1)化学平衡常数的大小只与温度有关,温度越高,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热,故答案为:吸热、正反应
(2)达到平衡时,CO2(g)的转化率是75%,则反应的CO2为275% 1.5
⨯=mol
根据三段法:
①v(H2O)=1.5
0.15
25
=
⨯
mol·L-1·min-l
②该温度下反应的平衡常数K=1.5 1.5
22
0.5 2.5
22
⨯
⨯=
⨯
⨯
1.8
故答案为:0.15、1.8
(3)根据盖斯定律可得:①+②=③,所以ΔH=ΔH1+ΔH2 故答案为:ΔH1+ΔH2
2.B2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 14溶解、过滤AC
【解析】分析:(1)由电子转移方向可知a为负极,发生氧化反应,应通入燃料,b为正极,发生还原反应,应通入空气;
(2)钢铁腐蚀,在电解质溶液为中性溶液水膜时发生的是吸氧腐蚀,铁做负极失电子发生氧化反应,杂质碳做正极,溶液中氧气得到电子发生还原反应,结合电子守恒计算;
(3)分离不溶性固体和溶液的方法是溶解、过滤,碘离子和双氧水发生氧化还原反应生成碘单质和水,根据萃取剂的选取标准判断。
详解:(1)由电子转移方向可知a为负极,发生氧化反应,应通入燃料,b为正极,发生还原反应,应通入空气,故答案为:B;
(2)钢铁腐蚀,在电解质溶液为中性溶液时发生的是吸氧腐蚀,铁做负极失电子发生氧化反应,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,杂质碳做正极,溶液中氧气得到电子发生还原反应,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电化
学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,当导线中有3.01×1023个电子流过,电子物质的量==0.5mol,
被腐蚀的铁元素为0.25mol,质量=0.25mol×56g/mol=14g,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;14;
(3)分离不溶性固体和溶液的方法是溶解、过滤,碘离子和双氧水发生氧化还原反应生成碘单质和水,离子方程式为:H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2,萃取剂的选取标准为:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,两种溶剂不能互溶,萃取剂和溶质不反应,乙醇和乙酸能与水互溶,所以不能作萃取剂,苯和四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以作萃取剂,故选AC,故答案为:溶解、过滤;AC。
3.防倒吸关闭K1,打开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置中被吸收C装置出口处连接一个干燥装置AD CO 2+AlO+2H2O===HCO+Al(OH)3↓
【解析】分析:(1)分析装置和仪器作用分析,氨气是和浓硫酸能发生反应的气体,易发生倒吸,仪器作用是防止倒吸的作用;
(2)组装好实验装置,依据原理可知气体制备需要先检查装置气密性,加入实验药品。
接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,反应生成氨气后卫把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收,准确测定装置C的增重计算;
(3)装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C,使测定结果偏高,需要连接一个盛碱石灰干燥管;
(4)依据氨气极易溶于水的性质分析判断;
(5)步骤②生成的沉淀是氢氧化铝,是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成。
详解:(1)分析装置和仪器作用分析,氨气是与浓硫酸能发生反应的气体,易发生倒吸,图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用,
故答案为:防倒吸;
(2)组装好实验装置,原理可知气体制备需要先检查装置气密性,加入实验药品.接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。
打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。
通入氮气的目的是,反应生成氨气后卫把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收,准确测定装置C的增重计算,
故答案为:关闭K1,打开K2;把装置中残留的氨气全部赶入C装置;
(3)装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C,使测定结果偏高,需要连接一个盛碱石灰干燥管,
故答案为:C装置出口处连接一个干燥装置;
(4)依据氨气极易溶于水的性质分析,为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是;
A.CCl4不能溶解氨气,可以用排四氯化碳溶液的方法测定氨气体积,故A正确;
B.氨气极易溶于水,不能排水法测定,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能用排NH4Cl溶液的方法测定气体体积,故C错误;
D.氨气不溶于苯,可以利用排苯溶液,测定氨气的体积,故D正确;
故选AD;
(5)步骤②生成的沉淀是氢氧化铝,是偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体反应生成,反应的离子方
程式为:CO2+AlO+2H2O===HCO+Al(OH)3↓,
故答案为:CO2+AlO+2H2O===HCO+Al(OH)3↓。
点睛:本题考查了物质性质的探究实验设计和实验分析判断,实验基本操作和我物质性质的掌握是关键,题目难度中等。
4.C4H8OHCCH2CH2CHO
【解析】
【分析】
【详解】
由A与溴水加成产物的结构,可知A为CH2=C(CH3)2,生成的2-甲基-1,2-二溴丙烷发生水解反应生成B 为,B再发生催化氧化生成C为CH3COH(CH3)CHO,进一步氧化生成D为CH3COH(CH3)COOH,
结合E的分子式可知,D发生取代反应生成E,则E为CH2=C(CH3)COOH,CH3Cl发生水解反应生成F为CH3OH,E与F发生酯化反应生成G,则G为CH2=C(CH3)COOCH3,G经聚合反应可生成有机物玻璃PMMA,
即PMMA为,综上,(1)A为CH2=C(CH3)2,其分子式是C4H8;
(2)反应II是发生催化氧化生成CH3COH(CH3)CHO,反应的化学方程式是
;
(3)H是E[CH2=C(CH3)COOH]的同分异构体,符合条件:①能发生银镜反应则含有醛基;②能与H2发生加成反应;③不能发生水解反应则不为甲酸酯类物质;④分子内不含甲基,综合可知应该为两个醛基且没支链,醛基在两端。
则H可能的结构简式为OHCCH2CH2CHO;
(4)MMA通过加聚反应制取PMMA的化学方程式是
;
(5)根据已知:(R1、R2代表烃基或H)。
2-丙醇()催化氧化得到,与HCN发生加成反应生成,在酸的作用下反应生成,在浓硫酸催化下发生消去反应生成,合成路线如下:。
5.MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH—对下一步的干扰当滴入最后一滴NH4SCN溶液,溶液变为红色,且半分钟内不褪色126.5g·mol-1×(0.2000
mol·L-1×0.0250L﹣0.2000 mol·L-1×0.01000L)×10÷5.11g×100%=74.27%甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高
【解析】
【分析】
(1)实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制取氯气;
(2)①加入硝酸会中和氢氧化钠溶液,防止氢氧根离子干扰离子检验;
②硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,滴入最后一滴溶液变血红色且半分钟不变说明反应达到终点;
③结构氯元素守恒计算,利用NH4SCN+AgNO3═AgSCN↓+NH4NO3计算剩余的硝酸银,利用硝酸银溶液在溶质物质的量减去剩余的硝酸银物质的量得到生成氯化银沉淀的物质的量,氯元素守恒得到氯化苄物质的量,据此计算;
④甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,氯气、氯化氢会干扰氯离子的测定。
【详解】
(1)实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制取氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl (浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)①用硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,计算得到,若氢氧根离子存在会生成氢氧化银沉淀,干扰数值的测定,加入硝酸的目的是:中和NaOH使溶液呈酸性,防止OH-对下一步的干扰;
②硫酸铁铵作指示剂,用0.2000mol/LNH4SCN溶液分别滴定剩余的硝酸银,滴入最后一滴溶液变血红色且半分钟不变说明反应达到终点,判断达到滴定终点的现象是:当滴入最后一滴,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色;
③称取5.11g样品于烧瓶中,加入200.00mL4mol/L氢氧化钠溶液共热,冷却至室温;加入200.00mL4mol/L 硝酸,一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL的容量瓶中,加水定容,从容量瓶中各取25.00mL 溶液于三只锥形瓶中,各加入25.00mL0.2000mol/L硝酸银溶液,第三次测定结果误差较大,NH4SCN溶液
体积读数取平均值为:10.38ml0.4ml10.32ml0.3ml
2
-+-
=10.00ml,过量的硝酸银物质的量
=0.2000mol/L×0.0100L,则与氯离子反应的硝酸银物质的量=0.2000mol/L×0.02500L-0.2000mol/L×0.0100L,
250.00ml溶液中与氯离子反应的硝酸银物质的量=(0.2000mol/L×0.02500L-0.2000mol/L×0.0100L)×250
25
,称
取5.11g样品中氯化苄的质量分数
=
()
126.5g/mol0.2000mol/L0.0250l0.2000mol/L0.01000L10
5.11g
⨯⨯-⨯⨯
×100%=74.27%;
④上述测定结果通常高于氯化苄中氯元素的理论含量,原因是:甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高,
故答案为:甲苯与氯气在光照条件下可能生成多氯代物,Cl2或生成的HCl也会造成测定结果偏高。
6.将焙烧渣粉碎或加热或搅拌SiO2Fe3+、Al3+4.0×10-11mol/LMg2++2HCO-+(n-1)H2O=
MgCO3•nH2O↓+CO2↑升温促进Mg2+部分水解或升温促进Mg2+水解
【解析】
【分析】
以石棉尾矿(主要含有Mg3 ( Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)为原料制备碳酸镁晶体(MgCO3•nH2O)的工艺流程:加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3,水浸,形成Mg2+、Fe3+、Al3+的溶液,SiO2不溶于水形成浸渣,加入NH3•H2O将pH调至8.0左右,将Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式过滤除去,向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应:Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3•nH2O↓+CO2↑,洗涤晶体可得,据此分析解答。
【详解】
(1)氨气为共价化合物,电子式为:;(2)将焙烧渣粉碎或加热或搅拌可以提高水浸速率,
石棉尾矿加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3,水浸,SiO2不溶于水形成浸渣;故答案为:将焙烧渣粉碎或加热或搅拌;SiO2;(3)“调节pH除杂”时,需将pH调至5.0,则除去的杂质离子是Fe3+、Al3+;此时溶液中c(OH-)=10-9mol/L,K sp[Fe(OH)3]= c(Fe3+) c3(OH-)= c(Fe3+)×(10-9mol/L)3=4.0×10-38,则
c(Fe3+)=4.0×10-11mol/L;(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为:Mg2++2HCO3-+(n-1)
H2O=MgCO3•nH2O↓+CO2↑;“沉镁”时若温度超过60℃,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是升温促进Mg2+部分水解或升温促进Mg2+水解。
【点睛】
本题考查物质的制备和物质成分的探究,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等。
7. A -CH2CH2CH3或-CH(CH3)2G CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
【解析】分析:根据有机物的球棍模型可知A是甲烷,B是乙烷,C是乙烯,D是乙炔,E是丙烷,F是苯,G是甲苯,据此解答。
详解:(1)常温下含氢质量分数最高的气态烃是甲烷,答案选A。
(2)E是丙烷,失去一个氢原子后所得烃基的结构筒式为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
(3)甲苯分子中氢原子种类最多,则一卤代物种类最多的是甲苯,答案选G。
(4)实验室制取乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。
(5)苯发生硝化反应的化学方程式为。
8.1s22s22p3ⅥB K<Cr CrCl3是分子晶体,CrF3是离子晶体正四面体 6 配位sp3
N>C>H 3452414 602 5.9⨯+⨯
⨯
【解析】
【分析】
(1)N元素是7号元素,根据核外电子排布规律,得出基态N原子的核外电子排布,Cr是24号元素,在周期表第四周期ⅥB族;
(2)K最外层电子一个,易失去,Cr元素的价电子为3d54s1,半充满,较稳定,故第一电离能K<Cr;CrCl3的熔点(83℃),典型的分子晶体性质,CrF3的熔点(1100℃),典型的离子晶体性质;
(3)①算出阴离子C1O4-的价层电子对数,得出其空间构型;
②由图可知,与中心Cr形成的配位数为6;N元素提供孤电子对,Cr提供空轨道,所以N与中心原子形
成的化学键称为配位键;
③由H 2NCH 2CH 2NH 2可知,C 周围形成了4个单键,即价层电子对数为4,碳原子的杂化方式为sp 3;根据电负性在周期表中的变化规律,C 、N 、H 的电负性关系;
(4)由晶胞图,根据均摊法,晶胞中Cr 与N 的原子数目再根据晶胞的密度=晶胞的质量与晶胞的体积之比作答。
【详解】
(1)N 元素是7号元素,故基态N 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 3,Cr 是24号元素,在周期表第四周期ⅥB 族;
故答案为:1s 22s 22p 3,ⅥB ;
(2)K 最外层电子一个,易失去,Cr 元素的价电子为3d54s1,半充满,较稳定,故第一电离能K <Cr ;CrCl 3的熔点(83℃),典型的分子晶体性质,CrF 3的熔点(1100℃),典型的离子晶体性质;
故答案为:K <Cr ;CrCl 3是分子晶体,CrF 3是离子晶体;
(3)①阴离子C1O 4-的价层电子对数=4+71422+-⨯=4,没有孤电子对,所以其空间构型为正四面体; 故答案为:正四面体;
②由图可知,与中心Cr 形成的配位数为6;N 元素提供孤电子对,Cr 提供空轨道,所以N 与中心原子形成的化学键称为配位键;
故答案为:6;配位键;
③由H 2 NCH 2 CH 2 NH 2可知,C 周围形成了4个单键,即价层电子对数为4,碳原子的杂化方式为sp 3;根据电负性在周期表中的变化规律,C 、N 、H 的电负性关系为:N >C >H ;
故答案为:sp 3;N >C >H ;
(4)由晶胞图,根据均摊法,晶胞中Cr 的原子数目:1
18682⨯+⨯ = 4;N 的原子数目:11214
⨯+ =4;所以晶胞的质量m=452414A N ⨯+⨯ ,密度ρ=3m a
,所以a=33452414452414cm 5.96025.9A nm N ⨯+⨯⨯+⨯=⋅⋅, 故答案为:34524146025.9
⨯+⨯⋅。
9.Li 、Na 、K ls 22s 22p 63s 23p 64s l 金属键 sp sp 3 直线形 V 形 120° 4 6
×100%
【解析】
(1)由铯的最外层电子排布式为6s 1,可知A 、B 、C 为第ⅠA 族,而ⅠA 族前四周期的元素分别为H 、Li 、Na 、K ,又由提供的A 、B 的第一电离能的差值与B 、C 的第一电离能的差值相差不大可知,A 、B 、C 不可能有H 元素,而同主族元素随着电子层数的增加,第一电离能逐渐减小,故A 、B 、C 分别为Li 、Na 、K ;都是金属单质,微粒均以金属键结合,故答案为Li 、Na 、K ; 1S 22S 22P 63S 23P 64S 1; 金属键;
(2)BeF 2分子内中心原子为Be ,其价电子数为2,F 提供2个电子,所以Be 原子的价层电子对数为222=2,Be 原子的杂化类型为sp 杂化,为直线形分子;H 2O 分子的中心原子为O ,其价电子数为6,H 提供2个电子,所以O 原子的价层电子对数为
622+=4,O 原子杂化类型为sp 3,为V 形分子,故答案为sp 、sp 3;直线形;V 形;
(3)硼原子价电子数为3,Cl 提供3个电子,硼原子的价层电子对数为332
+=3,因价层电子对中没有孤对电子,故BCl 3为平面正三角形结构,分子中B-Cl 键的键角为120°,
故答案为120°;
(4)由碘晶胞可知,I 2在晶胞的8个顶点和6个面上,故一个晶胞中含有4个I 2分子;KI 晶胞与NaCl 晶胞结构相似,每个K +紧邻6个I -,故答案为4、6;
(5)根据均摊法计算,K :8×18+6×12
=4,I :12×14+1=4,故其晶胞中原子所占的体积V 1=(43πr 3K ×4+43
πr 3I ×4)×10-30,晶胞的体积V 2=m ρ=4()K I A M M N ρ⨯+,故KI 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为12V V ×100%=303
3
410(?)3()
A K I K I N r r M M πρ-⨯++×100%,故答案为303
3
410(?)3()
A K I K I N r r M M πρ-⨯++×100%。
点睛:本题综合考查物质结构与性质,涉及核外电子排布规律、电离能、杂化理论、分子结构、晶胞结构与计算等。
本题的易错点和难点是(5)的计算,要学会利用分割法确定微粒数目和体积的百分率的计算方法。
10. 三 VIA NH 4SCN N≡C −O −O −C≡N (CN)2+2OH −=CN −+CNO −+H 2O
【解析】分析:元素W 的一种核素的中子数为0,应为H 元素;X 的原子最外层电子数是次外层的2倍,应为C 元素,Z 与M 同主族,Z 2-电子层结构与氖相同,则Z 为O 元素,M 为S 元素,因为短周期元素W 、X 、Y 、Z 、M 的原子序数依次增大,因此Y 为N 元素。
(2)向p 溶液中加入FeCl 3溶液,溶液变血红色,说明含有SCN -离子,向p 溶液中加入NaOH 溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有铵根离子;
(3)X 中三种元素的原子数目之比为1:1:1,设分子式为:(CON)x ,则x=
=2,所以分子式为:(CON)2,各原子均达到8电子稳定结构,可确定结构式;
(4)(CN)2的性质与Cl 2相似,(CN)2与NaOH 溶液反应生成CN -、CNO -、H 2O ,据此书写方程式。
详解:根据上述分析,W 为H 元素,X 为C 元素,Y 为N 元素,Z 为O 元素,M 为S 元素。
(1)M 为S 元素,位于周期表第三周期族VIA ,故答案为:三;VIA ;。