C.简单氢化物的沸点：
X>Y>W
D.Z和W形成化合物的水溶液与Y 单质反应，能置换出W
【答案】C
【解析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是K层电子数的3倍，X为氧元素，W的单质为有色气体，W为氯元素；常温下，Z和W形成化合物的水溶液的pH=7，Z为钠元素；Y为氟元素。
O位于第二周期、VIA族；而Cl位于第三周期、VIIA族，A错误；核外电子层排相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：
O2->Na+，B错误；水分子、氟化氢分子间均存在有氢键，但是水分子间氢键作用力较大，因此简单氢化物的沸点：
H2O>HF>HCl；C正确；钠与氯形成化合物为氯化钠，氯化钠的水溶液与氟气反应，氟气先与水剧烈反应，生成氢氟酸和氧气，不能置换出氯气，D错误；正确选项C。
点睛：
卤素的非金属性由强到弱顺序为F>Cl>Br>I，因此氯气能置换溴，溴能置换碘，但因为氟气太活泼，与水先发生反应，所以氟气不能从含有氯的水溶液中置换出氯气单质。
6.1894年，Fenton发现采用Fe2+和H2O2混合溶液，能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基（-OH）,从而氧化降解有机污染物，称为Fenton反应。
电Fenton法采用惰性电极电解法，右图为其中一个电极的反应机理，其中含有Fenton 反应。
下列说法不正确的是（）
A.羟基自由基（-OH） 的电子式为：
B.右图所在的惰性电极应与外接电源的负极相连
C.Fenton反应：
Fe2++H2O2==Fe3++OH-+-OH
D.右图所在的惰性电极每消耗22.4LO2 （标准状况），理论上在外电电路中转移4mole-
【答案】D
【解析】羟基自由基（-OH） 的电子式为：
，A正确；右图所在的惰性电极为电解池的阴极，发生还原反应，在充电时，必须与外接电源的负极相连，B正确；Fe2+被H2O2氧化为铁离子，同时产生羟基自由基（-OH），Fenton反应：
Fe2++H2O2==Fe3++OH-+-OH，C正确；根据图示可知：
22.4LO2 即为1molO2，1molO2转化为H2O2时转移电子数为2mole-，理论上在外电电路中转移2mole-，D错误；正确选项D。
7.通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，离子不存在。
图为H3PO4 （图中用H3A 表示） 在加入强酸或强碱溶液后，平衡时溶液中各微粒浓度的对数值（lgc）-pH图。
下列说法不正确的是（）
A.H3PO4 、H2PO4-、HPO42-、PO43-不能在同一溶液中大量共存
B.H3PO4电离平衡常数Ka2≈1×10-7
C.图中虚线M、N 分别代表H+和OH-
D.pH=10时，溶液中存在关系：
c（HPO42-） >c（OH-） >c（PO43-） >c（H2PO4-） >c（H3PO4）>c（H+）
【答案】D
【解析】H3PO4存在的溶液中酸性较强，PO43-存在的溶液中碱性较强，因此两种粒子不能在同一溶液中大量共存；A正确；从图像可知：
磷酸的第二步电离平衡常数Ka2=c（H+）×c（HPO42-）/c（H2PO4-），当c（HPO42-）=c（H2PO4-），溶液的pH=7，c（H+）=1×10-7，所以H3PO4电离平衡常数Ka2≈1×10-7，B正确；图中虚线变化可知，M曲线的代表的是H+的浓度逐渐减小的过程，溶液的酸性逐渐减弱；N曲线代表的是OH-浓度增大的过程，溶液的碱性逐渐增强，C正确；从图像可知：
pH=10时，c（OH-）=10-4mol/L，而c（PO43-）=c（H2PO4-）=10-6mol/L，溶液中存在关系为：
c（HPO42-）>c（OH-）>c（PO43-）=c（H2PO4-）>c（H3PO4）>c（H+），所以D错误；正确选项D。
8.兴趣小组在实验室用制备的氯气与一氧化氮在常温常压下合成亚硝酰氯。
【查阅资料】亚硝酰氯（NOCl,熔点：
-64.5℃,沸点：
-5.5℃）是一种黄色气体，液体状态呈红褐色，遇水易水解。
可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。
对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性，具有类似氯气和氮氧化物的毒作用。
冰水中加入NaCl可降低温度。
【原料制备】在实验室分别制备原料气NO和Cl2。
（1）用如下装置制备纯净干燥的气体，请补充下表中各仪器中的试剂。
原料制备
装置Ⅰ
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①__________
②______
制备纯净NO
Cu
③_______
④_________
【合成亚硝酰氯】利用制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示：
（2）装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是___________________。
（3）装置连顺序为a→_______________（按气流自左向右方向,用小写字母表示）。
（4）装置Ⅴ的作用是___________________________________。
（5）装置Ⅸ在实验时，预期观察到的现象是__________________________________________。
（6）装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为________________________。
【拓展学习】
（7）查阅资料，得知配制王水（浓硝酸与浓盐酸的混酸）时会生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为__________________________________。
【答案】
（1）.浓盐酸
（2）.饱和食盐水（3）.稀硝酸（4）.水（5）.通过观察气泡调节气体的流速（6）.e→f→c→b→d （或f→e→c→b→d）（7）.防止水蒸气进入反应器（8）.U 型管内充满黄色气体，并有红色液体凝结（9）.NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O（10）.HNO3（浓）+3HCl（浓）=NOCl↑+Cl2↑+2H2O
【解析】
（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备氯气，分液漏斗中加入浓盐酸；生成的氯气中含有杂质氯化氢、水蒸气；因此混合气体进入装有饱和食盐水的装置Ⅱ中，以除去氯化氢，因此②中加入饱和食盐水；实验室用铜和稀硝酸反应制备一氧化氮，分液漏斗中加入稀硝酸；由于装置内有空气，会有一氧化氮部分氧化为二氧化氮，因此混合气体进入盛有水装置Ⅱ中，除去二氧化氮；正确答案：
浓盐酸；饱和食盐水；稀硝酸；水。
（2）装置Ⅳ、Ⅴ装有浓硫酸，除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用通过观察气泡的多少来控制气体的速率；正确答案：
通过观察气泡调节气体的流速。
（3）氯气和一氧化氮混合后在装置IV中发生反应生成NOCl，通过a进入到IX装置内，进行液化，收集NOCl，多余的尾气再用碱液吸收的同时，必须用VII装置吸收水蒸气，以防止NOCl与水发生水解；所以装置连顺序为 a→e→f→c→b→d （或f→e→c→b→d），正确答案：
e→f→c→b→d（或f→e→c→b→d）。
（4）装置Ⅴ中装有浓硫酸，起到干燥气体，防止水蒸气进入反应器，正确答案：
防止水蒸气进入反应器。
（5）已知：
亚硝酰氯（NOCl,熔点：
-64.5 ℃,沸点：
-5.5 ℃） 是一种黄色气体，液体状态呈红褐色，遇水易水解；根据信息可知：
装置Ⅸ中观察到的现象U 型管内充满黄色气体，并有红色液体凝结；正确答案：
U 型管内充满黄色气体，并有红色液体凝结。
（6）装置Ⅷ中装有碱液，吸收尾气时，氢氧化钠溶液与NOCl发生反应生成氯化钠和亚硝酸钠；化学方程式为：
NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O；正确答案：
NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O。
（7）浓硝酸与浓盐酸混合时发生氧化还原反应，生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为HNO3（浓）+3HCl（浓）=NOCl↑+Cl2↑+2H2O；正确答案：
HNO3（浓）+3HCl（浓）=NOCl↑+Cl2↑+2H2O。
9.随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重，如何消除大气污染物中氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。
Ⅰ．利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染。
（1）请写出NH3的电子式________________。
（2）已知：
① H2O（l）=H2O（g）△H1= +44.0kJ·mol-1
②N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2= +229.3kJ·mol-1
③ 4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（ g）△H3 =-906.5 kJ·mol-1
则反应④ 4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l） 的△H=_______；该反应的平衡常数K的表达式为__________;增加压强,该反应中NO的转化率将____________（填“提高”、“不变”或“降低”）。
（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中，发生反应④，下列能判断该反应达到平衡的是____________（填标号）
A．c（NH3）=c（N2）B．容器中压强不变
C．容器中混合气体的密度不变D．1molN-H键断裂的同时，生成1molO-H键
（4）某小组研究了NH3和NO在Ag2O催化剂表面发生上述反应④,其中NO在一定时间内的转化率随温度变化的结果如右图所示。
在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是____________。
在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是____________。
Ⅱ．用尿素[（NH2）2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。
NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氨还原率与配比关系如右图。
（5） 用尿素[（NH2）2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，将N元素转变为对环境无害的气体写出该反应的化学方程式____________。
（6）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是____________。
【答案】
（1）.
（2）.-2317.0kJ·mol-1（3）.
（4）.提高（5）.BC（6）.催化剂活性降低（或温度升高，NH3 与NO 反应的平衡向逆反应方向移动、温度升高发生了副反应4NH3+7O2=4NO2+6H2O ）（7）.NO 与O2 反应生成NO2,NO2更容易与NH3 反应（8）.（NH2）2CO +NO+NO2=2N2+CO2+2H2O（9）.NO 不溶于水，难以与尿素接触反应
【解析】Ⅰ．
（1）氮原子和氢原子间形成单键，NH3的电子式
；正确答案：
。
（2）根据盖斯定律可知：
③ -②×5-6×①，整理后可得4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H=-2317.0kJ·mol-1，平衡常数为生成物浓度的幂之积除以反应物浓度幂之积，所以该反应的平衡常数K的表达式为
；该反应正反应为一个气体体积缩小的反应，增加压强，平衡右移，反应中NO的转化率将提高；正确答案：
；提高。
（3）针对反应4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H=-2317.0kJ·mol-1来说，如果c（NH3）=c（N2），不能说明各组分浓度保持不变，无法判断该反应达到平衡状态，A错误；该反应正反应为一个气体体积缩小的反应，当容器中压强不变时，该反应达到平衡状态，B正确；该反应向右进行，气体总质量减小，但是容器的体积不变，所以容器中混合气体的密度不变时，可以判定该反应达到平衡状态；C正确；根据反应可知：
12molN-H键断裂，反应向右进行，同时生成12molO-H键，反应向右进行，速率方向同向，不能判断该反应达到平衡状态，D错误；正确选项BC。
（4）根据图像可知：
在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低，由于该反应为放热反应，所以温度升高，NH3 与NO 反应的平衡向逆反应方向移动，导致NO转化率降低，也可能为温度升高发生了副反应4NH3+7O2=4NO2+6H2O 或催化剂活性降低，都有可能导致NO转化率降低；在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是NO 与O2 反应生成NO2，NO2更容易与NH3 反应；正确答案：
催化剂活性降低（或温度升高，NH3 与NO 反应的平衡向逆反应方向移动、温度升高发生了副反应4NH3+7O2=4NO2+6H2O ）；NO 与O2 反应生成NO2,NO2更容易与NH3 反应。
（5）尿素[（NH2）2CO]中氮元素化合价为-3价，而NO和NO2混合气中的氮元素的化合价分别为+2价、+4价，三种物质混合后氮元素发生了归中反应，生成氮气和二氧化碳；反应的化学方程式为（NH2）2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O；正确答案：
（NH2）2CO+NO+NO2=2N2+CO2+2H2O。
（6）随着NO和NO2配比的提高，NO的量增多，而NO 不溶于水，也不与水反应，难以与尿素接触反应，造成总氮还原率降低；正确答案：
NO 不溶于水，难以与尿素接触反应。
点睛：
正对于4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）反应来说，NH3中N-H键断裂为反应向右进行，即V（正），H2O中O-H键断裂为反应向左进行，即V（逆），当12molN-H键断裂同时，有12molO-H键断裂，反应达到平衡状态。
10.镍度料中主要含有Ni,还有少量的Cu、Fe、Pb等。
现从中制取Ni2O3,可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池，也可用于制成镍镉碱性电池。
生产流程见下：
已知0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下：
Fe3+
Cu2+
Ni2+
Fe2+
开始沉淀pH
3.0
5.0
7.4
9.7
完全沉淀pH
4.0
6.5
9.0
11
回答下列问题：
（1）加入碳酸钙调pH的目的是____________，“沉渣2”的主要成分是____________，必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是_______________________。
（2）用离子方程式解释加入NH4F“除Ca”的过程___________________________。
（3）“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3物质的量比保持为3∶2，此时Ni单质所发生的化学方程式为___________________________________________。
（4）“操作X”是__________、__________，煅烧时产生两种气体的成分是________________。
（5）向NiO中加入盐酸溶解，待完全溶解后，加入足量NaOH溶液，再加入NaClO溶液，写出其中和NaClO相关的反应的离子方程式为_____________________。
（6）根据上表数据，计算当0.010mol/LNiSO4溶液中Ni2+完全沉淀时的c（Ni2+）=________mol/L。
【答案】
（1）.提高溶液pH,去除Fe3+（使之转化为Fe（OH）3）
（2）.CuS（3）.“除Cu”时溶液pH会降低，可能会溶解部分Fe（OH）3沉淀（4）.Ca2++2F-=CaF2↓（5）.3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O（6）.过滤（7）.洗涤（8）.CO、CO2（9）.2Ni（OH）2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O（10）.
（2）溶液中的氟离子与钙离子反应生成氟化钙沉淀，达到除钙的目的；离子方程式为Ca2++2F-=CaF2↓；正确答案：
Ca2++2F-=CaF2↓。
（3）假设H2SO4与HNO3物质的量分别为3mol,2mol；两种混合酸提供氢离子8mol，,2mol硝酸根离子全部被还原为2mol一氧化氮，转移电子总数为6mol；镍在反应中被氧化为硫酸镍，根据电子守恒可知，消耗金属镍3mol；根据上述反应关系，该反应化学方程式为：
3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O；正确选项：
3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O。
（4）滤液中加入草酸形成草酸镍固体，然后进行过滤、洗涤操作；草酸镍煅烧后变为三氧化二镍、一氧化碳和二氧化碳气体；正确答案：
过滤；洗涤；CO、CO2。
（5）向NiO中加入盐酸溶解，待完全溶解后生成氯化镍，氯化镍在碱性环境下被次氯酸钠氧化为三氧化二镍、次氯酸钠被还原为氯化钠，离子方程式为：
2Ni（OH）2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O；正确答案：
2Ni（OH）2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O。
11.硼普遍存在于蔬果中，是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。
回答下列问题：
（1）硼原子核外电子占据最高能层的符号是__________，占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。
价层电子的轨道表达式（电子排布图）为____________。
（2）硼原子的第二电高能（I2） 和第三电离能（I3）的大小关系为：
I2______I3（填“>”或“<”）,原因是____________。
（3）BF3可用于制造火箭的高能燃料。
其分子构型为___________，已知BF3分子中F原子和B原子采用同种杂化方式为____________，BF3分子还中存在大π键，可用符号
表示（其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为
），则分子中的大π键应表示为____________。
（4）硼酸（H3BO3）晶体为层状结构。
其中一层的结构片段如图（a）所示，将这些H3BO3分子聚集在一起的作用为____________。
（5） 晶体拥有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，如图（b），每个顶点为个硼原子，构成的三角形均为等边三角形，若该结构单元中有10个原子为10B （其余为11B），那么该结构单元有_________种不同类型。
（6）立方氮化硼（BN） 晶体与金刚石晶体互为等电子体，图 （c） 为金刚石晶体的晶胞，立方氮化硼晶体可以取出多种晶胞。
其中一种晶胞中N 全部位于晶胞体内，则B处于____________位置。
【答案】
（1）.L
（2）.纺锤形（哑铃型）（3）.
（4）.<（5）.B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高（6）.平面正三角形（7）.sp2杂化（8）.
（9）.分子间氢键、范德华力（10）.3（11）.顶点、面心
【解析】
（1）硼原子核外电子排布1s22s22p1，所以占据最高能层的符号是L，占据最高能级2p的电子云轮廓图形状为纺锤形（哑铃型）；价层电子的轨道表达式（电子排布图）为
；正确答案：
L；纺锤形（哑铃型）；
。
（2）由于B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高，因此硼原子的第二电高能（I2） 和第三电离能（I3）的大小关系为：
I2.<；B2+失去1个电子比B+失去1个电子需要克服的电性吸引更大，消耗的能量也越高。
（3）BF3分子中硼原子的价层电子对数为
=3，B原子按sp2方式杂化，没有孤电子对，所以分子空间构型为平面三角形，BF3分子中
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