C.最简单氢化物的热稳定性:
Z>WD.化合物Y2Z2中含非极性共价键
11.一种将CO2和H2O转换为燃料H2、CO及CH4的装置如图所示(电解质溶液为稀H2SO4)。
下列关于该装置的叙述错误的是
A.该装置可将电能转化为化学能
B.工作时,电极a周围溶液的pH增大
C.电极b上生成CH4的电极反应式为CO2+8H++8e-=====CH4+2H2O
D.若电极b上只产生1molCO,则通过质子膜的H+数为2NA
12.有机物甲和丙均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体,甲与乙反应可转化为丙(如图所示)。
下列说法正确的是
A.甲和乙分子中所有原子均一定位于同一平面
B.甲和丙都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙的一氯代物有3种
D.上述反应的另一种产物属于共价化合物
13.根据下列实验内容得出的结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
14.25℃时,向0.10mol·L-1的H2C2O4(二元弱酸)溶液中滴加NaOH溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.25℃时H2C2O4的一级电离常数为Ka1=104.3
B.pH=2.7的溶液中:
c(H2C2O4)=c(C2O42-)
C.pH=7的溶液中:
c(Na+)>2c(C2O42-)
D.滴加NaOH溶液的过程中始终存在:
c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(Na+)+c(H+)
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、实验题
15.钴是一种中等活泼金属,化合价为+2价和+3价,其中CoC12易溶于水。
某校同学设计实验制取(CH3COO)2Co(乙酸钴)并验证其分解产物。
回答下列问题:
(1)甲同学用Co2O3与盐酸反应制备CoC12·4H2O,其实验装置如下:
①烧瓶中发生反应的离子方程式为____________________________________。
②由烧瓶中的溶液制取干燥的CoC12·4H2O,还需经过的操作有蒸发浓缩、___________、洗涤、干燥等。
(2)乙同学利用甲同学制得的CoC12·4H2O在醋酸氛围中制得无水(CH3COO)2Co,并利用下列装置检验(CH3COO)2Co在氮气气氛中的分解产物。
已知PdC12溶液能被CO还原为Pd。
①装置E、F是用于检验CO和CO2的,其中盛放PdC12溶液的是装置_____(填“E”或“F”)。
②装置G的作用是__________________;E、F、G中的试剂均足量,观察到I中氧化铜变红,J中固体由白色变蓝色,K中石灰水变浑浊,则可得出的结论是________________。
③通氮气的作用是____________________________________________。
④实验结束时,先熄灭D和I处的酒精灯,一段时间后再关闭弹簧夹,其目的是____________________________________________________________。
⑤若乙酸钴最终分解生成固态氧化物X、CO、CO2、C2H6,且n(X):
n(CO):
n(CO2):
n(C2H6)=1:
4:
2:
3(空气中的成分不参与反应),则乙酸钴在空气气氛中分解的化学方程式为________________________________________。
评卷人
得分
三、工业流程
16.NaC1O3可用于制取二氧化氯、亚氯酸钠及高氯酸盐等。
以原盐(主要成分为NaC1)为原料制备氯酸钠的工艺流程如下:
已知:
Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+。
回答下列问题:
(1)“粗制盐水”中加入NaOH和Na2CO3的目的是___________________。
(2)过滤时,使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________。
(3)在pH:
6.4~6.8,温度:
40~50℃的条件下电解,理论上最终产物只有NaC1O3。
电解时阳极的产物为C12,溶液中发生的反应有C12+H2O====HC1O+H++C1-,HC1O
H++C1O-和__________。
(4)电解槽中温度不宜过高,其原因是_________________________。
加入的Na2Cr2O7可以调节电解液酸度,若酸度过大,则电解液中主要存在__________(填“Cr2O72-”或“CrO42-”)。
(5)为检测电解后盐水中NaC1O3的物质的量浓度进行下列实验:
I.准确吸取10.00mL电解后的盐水,加入适量的3%H2O2溶液充分搅拌并煮沸。
Ⅱ.准确吸取0.10mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液25.00mL于300mL锥形瓶中,加入足量稀硫酸。
III.将I的溶液加入Ⅱ的锥形瓶中,隔绝空气煮沸10min,加热充分反应。
冷却至室温后,加入10mL0.4mol·L-1MnSO4溶液、5mL85%磷酸溶液,用cmol·L-1的KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+至溶液变为微红色,即滴定终点,此时消耗高锰酸钾VmL。
①步骤I中加入H2O2溶液的作用是______________________。
②步骤Ⅱ中C1O3-被Fe2+还原为C1-的离子方程式为________________________。
③该盐水中NaC1O3的物质的量浓度为________mol·L-1。
评卷人
得分
四、综合题
17.尿素是一种重要的氮肥,它的合成主要发生以下2步反应:
反应1:
2NH3(g)+CO2(g)
NH4COONH2
(1)△H1=akJ·mol-1
反应2:
NH4COONH2
(1)=====NH2CONH2
(1)+H2O
(1)△H2=bkJ·mol-1
回答下列问题:
(1)写出合成尿素的热化学方程式:
_____________________(用含a、b的代数式表示)。
写出一种可以提高NH3平衡转化率的措施:
_______________________________。
(2)95℃时,在2L恒容密闭容器中加入3mol氨气和1molCO2使之充分反应合成尿素,达到平衡时,CO2的转化率为60%,则此温度下合成尿素的平衡常数是________________(保留2位小数)。
(3)下表为反应1和反应2在不同温度下达到平衡时所测得的平衡常数(K)的数据。
①从上表数据可推出b_____(填“>”或“<”)0,理由是______________________。
②升高温度,反应1的反应速率将_________(填“增大”或“减小”)。
③下图是合成尿素时温度对二氧化碳转化率的影响曲线。
从图中可知A、B、C三点对应的温度下该反应的平衡常数大小关系是_________________(用KA、KB、KC表示)。
18.COP、FeS2、NiS2等物质对电化学氢析出反应有良好的催化活性和稳定性。
请回答下列问题:
(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________________,基态P原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)PH3的沸点________(填“高于”或“低于”)NH3,原因是______________。
(3)PH3分子的空间结构为__________,其中存在的共价键类型为_________________,P原子的杂化方式为______________________
(4)下图为白磷(P4)的晶胞示意图,晶胞的边长为anm,设阿伏加德罗常数的数值为NA,其晶体密度的计算表达式为______g·cm-3。
19.化合物E是合成兽药F1arulaner的一种中间体,下图为化合物E的合成路线图:
回答下列问题:
(1)化合物E的分子式为___________。
(2)B中所含官能团的名称为_________________。
(3)A的结构简式为________________________。
(4)C→D的反应类型为_________________________。
(5)B生成C的化学方程式为_______________________________。
(6)F是D的同分异构体,符合下列条件的F的结构有_________种(不考虑立体异构)。
①含有
结构,且苯环上的取代基只有2种
②能与碳酸钠反应放出二氧化碳
其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为1:
1:
2:
2:
3的结构简式为_______________。
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
根据题中信息,“共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜。
”,通过HgO分解得到Hg单质;
【详解】
“共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜。
”,方法是加热HgO,使之分解成Hg和O2;
A、工业上冶炼金属钠,常采用的方法是电解熔融氯化钠,故A不符合题意;
B、工业上冶炼铝,采用电解熔融的氧化铝,故B不符合题意;
C、工业上冶炼银,采用加热氧化银,故C符合题意;
D、工业冶炼铁,采用热还原法,故D不符合题意;
【点睛】
工业上冶炼金属,常采用的方法是电解法、热还原法、热分解法,K~Al常采用电解法,Zn~Cu常采用热还原法,Cu以后金属常采用热分解法。
2.D
【解析】
【详解】
A、明矾常用于净水,利用Al3+水解成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮固体颗粒,达到净水目的,明矾不能杀菌消毒,,故A错误;
B、生活中常用75%乙醇进行消毒,故B错误;
C、人体中不含水解纤维素的酶,即纤维素在人体中不能水解成葡萄糖,故C错误;
D、利用NaHCO3和Al2(SO4)3发生双水解反应:
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故D正确;
3.C
【解析】
【详解】
A、CO2结构式为O=C=O,中间球为碳原子,根据原子半径大小规律,C的原子半径大于O的原子半径,故A错误;
B、根据原子构成,左上角为质量数,左下角为质子数,即该核素的表示形式为6329Cu,故B错误;
C、钾原子位于第四周期IA族,19号元素,原子结构示意图为
,故C正确;
D、乙醇中含有羟基,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,故D错误;
4.A
【解析】
【详解】
A、环辛四烯分子式为C8H8,苯乙烯、
分子式为C8H8,它们的结构不同,因此互为同分异构体,故A正确;
B、环辛四烯只有一种氢原子,其一氯代物有1种,故B错误;
C、根据烃燃烧的通式,1mol该物质燃烧,消耗O2的物质的量(8+8/4)mol=10mol,故C错误;
D、烃难溶于水,环辛四烯常温下为液态,难溶于水,故D错误;
5.D
【解析】
【详解】
A、H2S属于二元弱酸,属于弱电解质,故A说法正确;
B、NO和CO为不成盐氧化物,即NO和CO不属于酸性氧化物,故B说法正确;
C、臭氧具有强氧化性,H2S、NO、CO具有还原性,H2S、NO、CO都能与臭氧发生氧化还原反应,故C说法正确;
D、H2S属于二元弱酸,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把-2价S氧化成S单质,溶液出现浑浊,故D说法错误;
6.A
【解析】
【详解】
A、Fe3+具有强氧化性,H2S具有还原性,Fe3+能把-2价S氧化,因此FeCl3可用作H2S的脱除剂,故A正确;
B、氧化铝具有两性,与工业冶炼铝单质无直接的关系,故B错误;
C、浓硝酸钝化铁、铝,利用浓硝酸的强氧化性,不是酸性,故C错误;
D、光导纤维成分是SiO2,利用光的全反射,与SiO2的熔点高无直接关系,故D错误;
7.B
【解析】
【详解】
A、pH=8溶液显碱性,Fe3+在指定的溶液中转化成Fe(OH)3沉淀,即在指定溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B、能与Al反应产生H2,该溶液为酸或碱,这些离子在酸或碱中都能大量共存,故B符合题意;
C、Fe3+与I-发生氧化还原反应,Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3,即所给离子在指定的溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D、该溶液显酸性,SiO32-、CH3COO-与H+生成弱电解质,而不能在指定溶液中大量共存,故D不符合题意;
8.A
【解析】
【详解】
A、催化剂:
反应前后质量和性质不发生改变,根据过程,O3只参与反应,没有O3的生成,因此O3不是催化剂,故A说法错误;
B、根据过程,反应III:
O和O2参与反应,生成O3,即反应方程式为O2+O=O3,故B说法正确;
C、根据反应过程,反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质,故C说法正确;
D、反应I:
O3+3NO=3NO2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,反应Ⅱ丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,发生氧化还原反应,故D说法正确;
9.B
【解析】
【详解】
A、氧气与金属钠反应生成氧化钠:
4Na+O2=2Na2O,根据所给量,O2过量,若生成Na2O2,2Na+O2=Na2O2,O2过量,即无论转化成Na2O2还是转化成Na2O,金属钠不足,转移电子物质的量为2.3g×1/23g·mol-1=0.1mol,故A错误;
B、浓硫酸是足量的,加热时,Cu全部转化成CuSO4,转移电子物质的量为6.4g×2/64g·mol-1=0.2mol,故B正确;
C、乙烷和氯气发生取代反应,生成产物是混合物,故C错误;
D、没有说明溶液的体积,故D错误;
10.D
【解析】
【分析】
W的单质与水发生剧烈反应,生成一种酸和一种气体,即W为F,X的一种(X4)在常温下容易自燃,即X为P,四种元素为短周期主族元素,且原子序数依次增大,即Y为S,Z为Cl;
【详解】
W的单质与水发生剧烈反应,生成一种酸和一种气体,即W为F,X的一种(X4)在常温下容易自燃,即X为P,四种元素为短周期主族元素,且原子序数依次增大,即Y为S,Z为Cl;
A、X单质状态为固态,Z的单质为Cl2,状态为气体,沸点高低:
X>Z,故A错误;
B、Cl的非金属性强于S,简单离子的还原性:
S2->Cl-,故B错误;
C、非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,F的非金属性强于Cl,即最简单氢化物的热稳定性:
HF>HCl,故C错误;
D、化合物Y2Z2为S2Cl2,结构式为Cl-S-S-Cl,含有非极性键,属于共价化合物,故D正确;
【点睛】
难点是S2Cl2化学键的判断,判断没学过的物质的化学键,可以用同主族元素代替成我们学过的物质,S用O代替,H虽然为IA族元素,但H得到一个电子达到稳定结构,类似卤族元素性质,Cl用H代替,该分子式转化成H2O2,H2O2的结构式为H-O-O-H,即S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl。
11.B
【解析】
【分析】
该装置含有外加电源,属于电解池,电解质溶液为硫酸,根据电解原理,电极a为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,电极b为阴极,如转化成CH4,阴极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,然后进行分析;
【详解】
该装置含有外加电源,属于电解池,电解质溶液为硫酸,根据电解原理,电极a为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,电极b为阴极,如转化成CH4,阴极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,
A、根据该装置图,该装置为电解池,电能转化为化学能,故A说法正确;
B、工作时,电极a的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,c(H+)增大,pH降低,故B说法错误;
C、根据上述分析,电极b电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故C说法正确;
D、若只产生CO,电极b电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O,产生1molCO,消耗2molH+,即通过质子膜的H+物质的量为2mol,故D说法正确;
【点睛】
解答电化学题的步骤是首先写出两极电极反应式,电极反应式的书写是关键,列出还原剂、氧化产物,或氧化剂、还原产物,标出得失电子,根据电解质的酸碱性,判断H+、OH-、H2O,谁参加反应,谁被生成,如本题中电极b,假设CO2生成CH4,CO2→CH4,C的化合价由+4→-4价,化合价降低,得到电子,CO2+8e-→CH4,交换膜为质子膜,说明环境为酸性,因此H+作反应物,H2O为生成物,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。
12.C
【解析】
【详解】
A、甲分子羰基中C与苯环连接的单键可以旋转,因此甲分子中所有原子可能位于同一平面,故A错误;
B、丙中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲中不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C、
中含有3中不同环境的氢原子,其一氯代物有3种,故C正确;
D、根据反应方程式,另一种物质是Cl2或NaCl,Cl2属于单质,NaCl属于离子化合物,故D错误;
13.D
【解析】
【详解】
A、水溶液能使红色石蕊试纸变蓝,该溶液为碱性,该氧化物可能为Na2O2,Na2O2不是碱性氧化物,故A错误;
B、发生2NO2
N2O4,NO2是红棕色气体,N2O4为无色气体,放入热水中,颜色加深,平衡向逆反应方向进行,即正反应方向为放热反应,△H<0,故B错误;
C、加入氨水,出现蓝色沉淀,先生成Cu(OH)2,说明Cu(OH)2比Mg(OH)2更难溶,推出Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
D、因为沉淀完全溶解,即原溶液中不含Ba2+,如果为AlO2-,则发生AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,继续滴加,发生Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,符合实验现象,原溶液中可能含有AlO2-,故D正确;
14.A
【解析】
【分析】
草酸属于二元弱酸,滴加NaOH溶液,发生H2C2O4+NaOH=NaHC2O4+H2O,NaHC2O4+NaOH=Na2C2O4+H2O,然后进行分析;
【详解】
草酸属于二元弱酸,滴加NaOH溶液,发生H2C2O4+NaOH=NaHC2O4+H2O,NaHC2O4+NaOH=Na2C2O4+H2O,
A、根据图像,H2C2O4二级电离常数表达式K=c(C2O42-)×c(H+)/c(HC2O4-),在pH=4.3时,c(C2O42-)=c(HC2O4-),此时H2C2O4的二级电离常数为10-4.3,不是H2C2O4的一级电离常数,故A说法错误;
B、根据图像,pH=2.7的溶液中,c(H2C2O4)=c(C2O42-),故B说法正确;
C、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),当pH=7时,c(H+)=c(OH-),有c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-),因此c(Na+)>2c(C2O42-),故C说法正确;
D、溶液为电中性,滴加氢氧化钠溶液过程中始终存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故D说法正确;
15.Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O冷却结晶、过滤F除去CO2分解产物中还含有一种或多种含C、H元素的物质将D中的气态产物被后续装置所吸收,或排除装置中的空气或不使K中水蒸气进入盛无水CuSO4的干燥管中防止倒吸3(CH3COO)2Co
Co3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑
【解析】
【详解】
(1)①实验室用Co2O3制备CoCl2,Co的化合价降低,即Co2O3与盐酸反应过程中Co2O3为氧化剂,HCl为还原剂,HCl被氧化成Cl2,烧瓶中发生反应的离子方程式为:
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;
②从溶液中制取CoCl2·4H2O,需要经过步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(2)①装置E、F是用于检验CO和CO2,PdCl2溶液能被C