=2时,MOH溶液的pH=11,ROH溶液的pH=10,ROH溶液中存在着电离平衡,升高温度,ROH继续电离,c(R+)浓度增大,c(M+)浓度不变,因此
减小,D项错误。
26.H1、H2、J2[2018·全国卷Ⅰ]草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
由此可知草酸晶体分解的产物中有________。
装置B的主要作用是____________________________________________________________________________________。
图0
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
图0
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、____________________。
装置H反应管中盛有的物质是________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②草酸为二元酸:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
26.
(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验
(2)①F、D、G、H、D、I 氧化铜(CuO)
②H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
[解析]
(1)草酸分解的化学方程式为H2C2O4
H2O+CO↑+CO2↑。
澄清石灰水通常用来检验CO2,溶液变浑浊,同时有气泡(逸出CO)产生;草酸钙难溶于水,草酸蒸气进入澄清石灰水,会使石灰水变浑浊而干扰CO2的检验;根据草酸晶体的熔点为101℃可用冰水浴冷却吸收。
(2)检验CO通常是让气体和CuO固体粉末反应,并将生成的CO2气体通入澄清石灰水,根据固体颜色变化和石灰水是否变浑浊来确定是否有CO;
(1)中已经确定分解产物中有CO2,应使分解产物先通过盛有浓NaOH溶液的装置F除去CO2,再通过盛有澄清石灰水的装置D检验CO2是否除尽,再通过盛有无水氯化钙的干燥装置G,后通过盛有灼热的CuO的装置H,使CO转化为CO2,再经盛有澄清石灰水的D装置检验,即可达到实验目的。
(3)①根据强酸制弱酸的原理使草酸溶液和NaHCO3溶液反应,若有气体生成,说明草酸酸性强于碳酸。
27.B3、C5、D5、E3、J2[2018·全国卷Ⅰ]硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
铁硼矿粉
浸渣
滤渣
粗硼酸含镁盐母液
图0
回答下列问题:
(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:
________________________________________________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有__________________________________________(写出两条)。
(2)利用________的磁性,可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是________________。
(化学式)
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是____________________________。
然后再调节溶液的pH约为5,目的是________________________________________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是____________(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为________________。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程:
____________________________________________________________________________________。
27.
(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4
2H3BO3+2MgSO4 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4
(3)将Fe2+氧化成Fe3+ 使Fe3+与Al3+形成氢氧化物而除去
(4)(七水)硫酸镁
(5)Na+[H
BH,··),··,H)·,·)H,]-
(6)2H3BO3
B2O3+3H2O
3Mg+B2O3
3MgO+2B
[解析]
(1)根据题干表述及流程图知硫酸酸浸铁硼矿过程中,与Mg2B2O5·H2O反应的产物应有H3BO3、MgSO4;铁硼矿与硫酸的反应为固液反应,为提高反应速率可通过升高温度、增大溶液浓度、增大固体表面积(粉碎矿石)、搅拌等措施。
(2)Fe3O4俗名磁性氧化铁,可利用其磁性从滤渣中分离,剩余固体为SiO2和CaSO4。
(3)Fe2+沉淀所需溶液pH较大,Fe3+沉淀所需溶液pH较小,可加入H2O2将Fe2+转化为Fe3+后调节pH,使之沉淀除去。
(4)从流程图看,铁硼矿中的Fe3O4、Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等杂质经过前几次操作均已被除去,剩余含MgSO4和硼酸的溶液,会有MgSO4·7H2O晶体混杂在硼酸中。
(5)NaBH4中Na+和BH
之间为离子键,BH
中H和B之间为共价键,根据8电子(或2电子)稳定结构,NaBH4电子式为Na+[H·,·)BH,··),··,H)·,·)H,]-。
28.F1、G4、G5、H5[2018·全国卷Ⅰ]碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。
该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。
取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中
为______________。
[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]
(3)已知反应2HI(g)===H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g)H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为________________。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。
若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1。
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为________(填字母)。
28.
(1)MnSO4或(Mn2+)
(2)4.7×10-7
(3)299
(4)①
②
1.95×10-3
③A、E
[解析]
(1)海藻中的碘应为I-,与MnO2和H2SO4反应的离子方程式为2I-+MnO2+4H+===Mn2++I2+2H2O,还原产物为MnSO4。
(2)Ksp(AgCl)=1.8×10-10>Ksp(AgI)=8.5×10-17,当AgCl开始沉淀时,AgI已经沉淀,即AgCl、AgI均达沉淀溶解平衡状态,此时溶液中
=
=
=4.7×10-7。
(3)设HI的键能为x,则有2x-436kJ·mol-1-151kJ·mol-1=+11kJ·mol-1,解得x=299kJ·mol-1。
(4)①根据表格中数据分析知HI的起始物质的量为1mol,120min分解反应达平衡状态,HI的平衡物质的量为0.784mol,三行式计算表示如下:
2HI(g) H2 (g)+I2(g)
n0:
1mol 0 0
Δn:
0.216mol 0.108mol 0.108mol
n平:
0.784mol 0.108mol 0.108mol
2HI(g)H2(g)+I2(g)为气体分子数不变的反应,K值计算如下:
K=
。
②平衡时v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),则
=
=K,则k逆=
。
若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=0.0027min-1×0.852=1.95×10-3min-1。
③该反应是吸热反应,升高温度,正逆反应速率增大,而平衡正向移动,HI的物质的量分数降低,H2的物质的量分数升高,故平衡时v正和v逆分别对应A点、E点。
36.O4、O5[2018·全国卷Ⅰ][化学——选修2:
化学与技术]氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是________。
溶解温度应控制在60~70℃,原因是__________________________________________________________。
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式:
__________________________________________________________。
(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是________(写名称)。
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是__________________________________________________________。
(5)步骤②④⑤⑧都要进行固液分离。
工业上常用的固液分离设备有________(填字母)。
A.分馏塔B.离心机
C.反应釜D.框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O
被还原为Cr3+。
样品中CuCl的质量分数为________。
36.
(1)CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速率慢、温度过高铵盐分解
(2)2Cu2++SO
+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO
+2H+
(3)硫酸
(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化
(5)B、D
(6)
×100%
[解析]
(2)由图示可知,反应物有Cu2+、SO
、Cl-,生成物有CuCl、SO
,由于是氧化还原反应,化合价发生了变化,根据电子得失和质量守恒进行配平:
2Cu2++SO
+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO
+2H+。
(3)氯化亚铜易被氧化,且易溶于氯离子浓度较大的体系,则酸洗应该用硫酸。
(5)分馏塔用于液液分离,离心机主要用于分离胶体中的固相和液相;反应釜的广义理解即其中能发生物理或化学反应的不锈钢容器,通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能;框式压滤机是很成熟的脱水设备,是固液分离设备,B、D正确。
(6)写出反应的离子方程式:
Cr2O
+14H++6Cu+===6Cu2++2Cr3++7H2O
1mol 6mol
amol·L-1× x
b×10-3L
x=6ab×10-3mol
样品中CuCl的质量分数为
×100%=
%。
37.N1、N2、N3、N4[2018·全国卷Ⅰ][化学——选修3:
物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中。
回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
在基态14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CS2分子中,共价键的类型有________,C原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:
________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253K,沸点为376K,其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
图0
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C原子在同一平面。
37.
(1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得失电子达到稳定电子结构
(3)σ键和π键 sp CO2、SCN-(或COS等)
(4)分子 (5)①3 2 ②12 4
[解析]
(1)电子云图常用来形象地表示电子在原子核外空间出现的几率大小;C原子核外1s轨道、2s轨道各有一对自旋相反的成对电子,2p轨道有两个自旋方向相同的单电子。
(2)碳原子最外层有4个电子,不容易完全失去4个电子形成2电子的稳定结构,也不易完全得到4个电子,形成8电子稳定结构,所以更多的是与其他电子形成共价键。
(3)CS2结构式为S===C===S,其中化学键从成键元素角度理解为极性键;从共用电子对数目角度理解为双键;从电子云重叠方式理解为σ键和π键。
题目考查含有的化学键类型应为σ键和π键;CS2中C原子价层电子对数目为
=2,C原子的杂化轨道类型为sp杂化;据等电子体理论可知与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子可为CO2等。
(4)该化合物熔沸点都较低,应为分子晶体。
(5)①石墨烯为平面结构,每个碳原子周围有3条单键,每两条相邻单键在一个环内