一、单选题(本大题共14小题,共42.0分) 1. 下列物质与用途对应关系错误的是( )
A. 盐酸−金属除锈 C. 干冰−人工降雨
2. 下列关于胶体的叙述正确的是( )
B. 烧碱−治疗胃酸过多 D. 小苏打−焙制糕点
A. 胶体区别与其他分散系的本质特征是分散质的粒子直径在1−100nm之间 B. 用平行光照射CuSO4溶液和氢氧化铁胶体,不可以加以区分 C. 胶体是纯净物
D. 树林中的晨曦,该现象与丁达尔效应无关
3. 下列各组离子在溶液中可以大量共存的是( )
+2−
A. H+、SO2−3、S、K
B. Fe3+、Cl−、S2−、Ba2+ D. Na+、K+、S2−、SO2−4 B. 纯碱去除油污 D. 粗盐水的精制
C. Cu2+、Cl−、S2−、K+ A. 海水提溴
C. 用四氯化碳萃取溴水中的Br2
4. 化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是
高温
5. 火法炼铜的原理为Cu2S+O2̲̲̲̲̲̲̲̲2Cu+SO2,下列说法中正确的是( )
A. Cu2S只作还原剂 B. 该反应是氧化还原反应 C. S元素被还原
D. 当1 mol O2参加反应时,共转移4 mol e−
6. 设NA 表示阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,0.1 mol Cl2 溶于水,转移的电子数目为0.1NA B. 常温常压下,18 g H2O 中含有的原子总数为3NA C. 1 L 0.1 mol⋅L−1NaHCO3液含有0.1NA个HCO−3
D. 常温常压下,2.24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
7. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z能形成两种常见固体化合物Q、M,其
中Q有强氧化性,X、W的最高价氧化物对应的水化物溶于水后能完全电离。下列有关说法正确的是 ( )
A. 原子半径:Z>W>Y>X B. X与Z不能形成化合物
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C. Q、M晶体中阴阳离子个数比均为1︰2 D. W与Z形成化合物的水溶液一定显碱性
下列实验能达到预期目的的( )
A.
B.
C.
D.
第2页,共19页8.
9. 分子式为 C4H10O 并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( )
A. 3 种 B. 4 种 C. 5 种 D. 6 种
10. 如图为氢氧燃料电池的构造示意图.下列说法 不的是( ) 正 确...
A. a电极是正极
B. 电流由b通过灯泡流向a C. 该电池总反应是2H2+O2=2H2O D. 该装置可将化学能转化为电能
11. 根据下列有关实验得出的结论一定正确的是( )
选项 实验 A. 结论 相同温度下,向盛有足量稀硫酸的甲、乙两支试管中分别加入等质产生氢气的速率和量的锌粒,并向甲中加入少量胆矾固体 向Fe(NO3)2溶液中滴入用硫酸酸化的 H2O2溶液,溶液变黄 体积:甲>乙 氧化性:H2O2>Fe3+ B. C. 相同温度下,将等质量的大理石块和大理石粉分別加入到等体积、反应速率:粉状大等浓度的盐酸中 理石 >块状大理石 向2 mL0.1 mol⋅L−1Na2S溶液中滴入几滴0.1 mol⋅L−1ZnSO4溶液,溶度积:D. 生成白色沉淀;再加入几滴0.1mol⋅L−1CuSO4溶液,又产生黑色沉Ksp(ZnS)>淀 Ksp(CuS) A. A B. B C. C D. D 12. 已知:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=−41kJ⋅mol−1.相同温度下,在容积相同的两个
恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应.相关数据如下: 容器编号 起始时各物质物质的量/mol CO ① ② 1 0 1 0 H2O 0 1 CO2 0 1 达平衡过程体系能量的变化 H2 放出热量:32.8kJ 吸收热量:Q kJ 下列说法中,不正确的是( ) A. 容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率 B. Q=8.2
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C. 平衡时,两容器中CO2的浓度相等
D. 往①平衡中再加1molH2O和1molCO,则反应放出的热量增加32.8 kJ
13. 对反应2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(?),下列图象的描述正确的是( )
A. 依据图①,若t1时升高温度,则△H<0 B. 依据图①,若t1时增大压强,则D是固体或液体 C. 依据图②,p1>p2
D. 依据图②,物质D是固体或液体
14. 将一定质量的镁、铜合金加入到稀中,合金完全溶解,假设反应过程中还原产物全部是NO,
向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L−1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述正确的是( )
A. 反应中转移电子的总物质的量为0.3 mol B. 反应过程中,消耗的物质的量为0.3 mol C. 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL D. 开始加入合金的质量可能为3.4 g
二、填空题(本大题共1小题,共2.0分)
15. 将NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合(写离子方程式)______________。 三、简答题(本大题共4小题,共46.0分)
16. 烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液,过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点,已知该锈斑
为Fe(OH)3失水的产物.铁锅的锈蚀主要属于 ______ (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀. (1)请你表示此时Fe被腐蚀的电极反应式:负极 ______ ,正极 ______ . (2)Fe2+和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2的离子方程式 ______ (3)发生原电池反应生成Fe(OH)2的总反应式为 ______
(4)Fe(OH)2与O2和水反应转化为Fe(OH)3,然后进一步转化为铁锈的化学方程式: ______ ______ .
17. 某校化学兴趣小组对一款锌铁合金中铁的含量进行测定,该小组提
出用测定产生氢气的体积的方法来进行实验.实验过程中需要读取氢气体积.
(1)读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面低于量气管中液
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面,应采取的措施是 ______ .
(2)若称得锌铁合金的质量为0.117g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL,则合金中铁的含量为 ______ %(保留2位小数,气体体积已折算成标况).
18. 甲醇汽油是一种新能源清洁燃料,可以作为汽油的替代物。工业上可用CO与H2在催化剂作用
下合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。 (1)已知相关的化学键键能数据如表所示:
化学键 E/(kJ·mol−1) H—H 436 C—O 343 C←̲O 1 076 H—O 465 C—H 413 则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的焓变ΔH=____。
(2)恒温恒容条件下,下列不能说明该反应已经达到平衡的是______。(填标号) A.容器内气体压强不再变化 B.容器内混合气体的密度不再变化 C.v(CO)∶v(H2)∶v(CH3OH)=1∶2∶1 D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,CO的平衡转化
率与温度、压强的关系如图1所示。
①p1___(填“>”“<”或“=”)p2,理由是
_________________________________________________________________________________________________。
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②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=______(用a和V表示)。
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是α(CO)____(填“>”“<”或“=”)α(H2)。 (4)在其他条件相同的情况下,曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示在10 L的密闭容器中反应物投料比[反应物投料比=c(H
c(CO)起始
2)起始
]与CO平衡转化率的关系。
①反应物投料比:Ⅰ____(填“>”“<”或“=”)Ⅱ。
②若按曲线Ⅱ反应,n(CO)起始=10 mol,反应物投料比为0.5,则A点的平衡常数(KA)的值为____,B点的平衡常数(KB)的值为____。
(5)以甲醇为燃料的新型固体氧化物(固体电解质传导O2−)燃料电池的工作原理如图3所示,则B极的电极反应式为________。若将电解质由固体氧化物更换为熔融碳酸盐,则B极的电极反应式为____________。
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19. 苯佐卡因是一种局部麻醉剂,可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛,一般制成软膏或栓剂使用,它
的工业合成有如下所示的两种途径。途径I已逐渐淘汰,现在使用较多的是途径II。
已知:
①当苯环上连有甲基时,再引入的其他基团主要进入它的邻位或对位; 当苯环上连有羧基时,引入的其他基团主要进入它的间位。 ②苯胺分子中的氨基易被氧化。 请回答下列问题:
(1)化合物B的结构简式为______________。 (2)反应⑦的化学方程式为_____;
(3)下列关于上述合成路线的说法正确的是__________。 a.反应①除了主要生成A物质外,还可能生成b.途径II中的步骤①和⑤可以互换 c.反应③的另一产物是H 2O
、
等
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d.与途径II相比,途经I的缺点是步骤多,产率低
e.途经I中的步骤③的目的是保护氨基不被步骤④中的酸性高锰酸钾溶液氧化 (4)途经II中的步骤⑤和⑥能否互换,说明理由:_________________________________。
(上图中反应3氨基上引入NHCOCH3) 四、推断题(本大题共1小题,共15.0分)
20. 原子序数小于36的X、Y、Z和铜四种元素,X的基态原子有3个不同的能级,有一个能级中
的电子数比其他两个能级中的电子数都多1;Y基态原子中的电子占有5个轨道,其中有2个轨道处于半满状态;Z的原子序数为24。 (1)Z原子基态核外电子排布式为___________。
(2)元素X与Y的第一电离能较大的是___________(填元素符号);H2Y2中Y原子轨道的杂化类型为___________。
(3)+3价Z的配合物K[Z(C2O4)2(H2O)2]中,配体是___________;与C2O2−4互为等电子体的一种分子的化学式为___________。
(4)Cu和Y形成的化合物的晶胞如下图所示,晶胞中与铜离子距离相等且最近的铜离子有___________个。某种有缺陷的铜和Y形成的化合物的晶体由Cu3+、Cu2+、Y2−及空隙组成,可表示为Cu0.98Y,则n(Cu2+)/n(Cu3+)=___________。
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-------- 答案与解析 --------
1.答案:B
解析:解:A、铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸能与金属氧化物反应生成盐和水,所以盐酸可用于金属除锈,故A正确;
B、烧碱是氢氧化钠,对皮肤、织物等具有强烈的腐蚀性,所以不能治疗胃酸过多,故B错误; C、干冰升华时吸热,故可用于人工降雨,故C正确;
D、小苏打是碳酸氢钠,它易溶于水,受热或遇酸能放出气体,可用于焙制糕点,故D正确。 故选B。
本题考查了物质性质分析,物质的性质决定物质的用途,要求学生熟悉所学物质的性质和用途,才能正确回答此题,题目较简单。
2.答案:A
A、解析:解:分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小,其中胶体中的胶粒的直径介于1−100nm之间,故A正确;
B、只有胶体才有丁达尔效应,溶液无,故可以共平行光来照射的方法区别溶液和胶体,故B错误; C、胶体属于分散系,而分散系是混合物,故胶体为混合物,故C错误;
D、树林中的空气为胶体,具有胶体的性质,遇光照射能产生丁达尔效应,故树林中的晨曦和丁达尔效应有关,故D错误. 故选A.
A、分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小; B、只有胶体才有丁达尔效应; C、胶体属于分散系;
D、树林中的空气具有胶体的性质.
本题考查了胶体的制取和性质,应注意的是若若制得氢氧化铁胶体,应将饱和的氯化铁溶液滴入沸水中,将氯化铁溶液滴入任何碱溶液中均制得氢氧化铁沉淀.
3.答案:D
2−
解析:解:A.H+、SO2−3、S三者发生氧化还原反应生成单质S沉淀,不能共存,故A错误;
B.Fe3+能氧化S2−不能大量共存,不能共存,故B错误; C.Cu2+和S2−反应生成CuS沉淀,不能大量共存,故C错误; D.该组离子之间不反应,可大量共存,故D正确;
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故选D.
根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生氧化还原反应,则离子大量共存,以此来解答.
本题考查离子的共存,为高频考点,把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子共存考查,题目难度不大.侧重对学生基础知识的训练和检验.有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.该题需要明确离(2)能生成难溶物的离子之间;(3)子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN−);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH−;(2)溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO−4等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”.
4.答案:C
解析:
本题考查生产和生活中的化学知识。知识较为基础,侧重考查海水的综合利用、盐类水解以及萃取等知识。
A.海水提溴的主要过程包括氧化、用空气吹出溴、用SO2收集溴、氧化等步骤,涉及化学变化,故A错误;
B.纯碱去除油污是利用碳酸钠水解后显碱性,促使油脂水解,存在化学变化,故B错误;
C.萃取是利用溶质在不同溶剂中的溶解度不同而将混合物分离的操作,不存在化学变化,故C正确; D.粗盐中有杂质,需加物质将杂质转变为沉淀除去,存在化学变化,故D错误。 故选C。
5.答案:B
解析:解:A.Cu2S在反应中,铜元素化合价从+1价变化降低为0价,硫元素化合价从−2价升高到+4价;所以Cu2S在反应中做氧化剂和还原剂,故 A错误;
B.该反应中存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故B正确;
C.Cu2S在反应中硫元素化合价从−2价升高到+4价,化合价升高做还原剂被氧化发生氧化反应,故C错误;
D.依据反应Cu2S+O2=2Cu+SO2;当1molO2参加反应时,失电子的是硫元素,得到电子的是铜元素和氧元素,分析计算共转移了6mol电子,故D错误;
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故选B.
A.还原剂是元素化合价升高的物质;氧化剂是元素化合价降低的物质; B.还原剂放出氧化反应,氧化剂发生还原反应; C.化合价升高的元素被氧化;
D.依据化学方程式结合电子守恒分析计算.
本题考查了氧化还原反应的概念分析判断,电子转移的计算应用,关键是判断反应前后元素化合价变化,题目难度不大.
6.答案:B
解析:解:A、标准状况下,2.24LCl2物质的量为0.1mol,溶于水部分和水反应,转移的电子数目小于0.1NA,故A错误;
B、水的摩尔质量为18g/mol,18g水的物质的量为1mol,1mol水中含有3mol原子,含有的原子总数为3NA,故B正确;
−C、HCO−3既能电离又能水解,故溶液中的HCO3个个数小于0.1NA个,故C错误;
D、不是标况下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算2.24L混合气体的物质的量,故D错误; 故选B.
A、氯气溶于水部分与水反应;
B、18个水的物质的量为1mol,1mol水中含有3mol原子; C、HCO−3既能电离又能水解;
D、常温常压下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算混合气体的物质的量.
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.
7.答案:C
解析:
本题考查原子结构和性质,侧重考查分析、推断能力,涉及元素周期律、原子结构、物质结构等,高频考点,难度一般。
根据题设,可知:X为N,Y为O,Z为Na,W为S或Cl,具此解题。 A.原子半径:Z>W>X>Y,故 A错误; B.X与Z可形成Na3N,故B错误;
C.Q、M形成的晶体为Na2O或Na2O2,其阴阳离子个数比均为1︰2,故C正确; D.若W为Cl时,W与Z形成化合物的水溶液显中性,故D错误。 故选C。
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8.答案:B
解析:
本题考查有关化学实验方面的知识,正确掌握实验相关内容,了解参与实验物质的性质是解题的关键,本题难度较易。
A.液溴易挥发,蒸发溴水无法获取溴单质,故A错误;
B.稀硫酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳通入硅酸钠溶液中产生硅酸沉淀,可以证明碳酸酸性强于硅酸,故B正确;
C.碳酸氢钠不稳定,图中小试管中应为碳酸氢钠,故C错误;
D.氯气能与氢氧化钠反应,应该用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,故D错误。 故选B。
9.答案:B
解析:解:丁基−C4H9可能的结构有:−CH2CH2CH2CH3、−CH(CH3)CH2CH3、:−CH2CH(CH3)2、−C(CH3)3,丁基异构数目等于丁醇的异构体数目,该有机物的可能结构有4种; 故选:B。
分子式为 C4H10O 并能与金属钠反应放出氢气,为饱和一元醇,可以写成C4H9OH,书写丁基−C4H9异构,丁基异构数目等于丁醇的异构体数目.
本题主要考查有机物的推断、同分异构体的书写等,难度中等,利用烃基异构判断,比书写丁醇的同分异构体简单容易.
10.答案:A
解析:解:A、氢氧燃料电池中,H2在负极a上被氧化,O2在正极b上被还原,故A错误; B、原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,即电子由a通过灯泡流向b,则电流由b通过灯泡流向a,故B正确;
C、该电池总反应是2H2+O2=2H2O,故C正确;
D、该装置为原电池,该装置可将化学能转化为电能,故D正确; 故选A.
氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2−2e−=2H+,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+4H++4e−=2H2O,该电池总反应是2H2+O2=2H2O,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极.
本题考查了原电池原理,该题是基础性试题的考查,难度不大,明确原电池的工作原理是答题的关
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键,注意电极名称和电极反应式的判断与书写,注意相关知识的积累和总结.
11.答案:C
解析:
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及反应速率的影响因素、氧化还原反应、沉淀的生成等,把握物质的性质、反应原理及实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.
A.锌和溶液中的铜离子反应生成铜,甲中铜、锌和稀硫酸构成原电池而加快反应速率,但甲中生成氢气体积减少,所以生成气体体积甲<乙,故A错误;
B.用硫酸酸化,亚铁离子与氢离子、根离子发生氧化还原反应,不能说明亚铁离子是否与过氧化氢反应,则不能比较H2O2、Fe3+的氧化性,故B错误;
C.粉状大理石比块状大理石的接触面积越大,则反应速率为粉状大理石>块状大理石,故C正确; D.Na2S溶液过量,均发生沉淀的生成,不发生沉淀的转化,则不能比较Ksp(ZnS)、Ksp(CuS)的大小,故D错误。 故选:C。
12.答案:A
解析:解:A.容器①中放出的能量为32.8kJ,则转化的CO的物质的量为41kJ×1mol=0.8mol,此时CO的转化率为
0.8mol1mol
32.8kJ
×100%=80%;
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 开始(mol):1 1 0 0 变化(mol):0.8 0.8 0.8 0.8 平衡(mol):0.2 0.2 0.8 0.8
容器①与容器②在恒温恒容条件下,形成等效平衡,平衡时状态完全相同,则平衡时容器②中CO2的物质的量为0.8mol,此时CO2的转化率为
1mol−0.8mol
1mol
×100%=20%,可知容器①中CO的转化率
不等于容器②中CO2的转化率,故A错误;
B.两容器中反应从两个方向达等效平衡,则Q=41−32.8=8.2,故B正确; C.容器①和容器②为等效平衡,平衡时,两容器中CO2的浓度相等,故C正确;
D.往①平衡中再加1molH2O和1molCO,相当于将原容器①中两个完全相等的平衡状态,相加后再CO将体积压缩到原体积,由反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△n=0,可知此时平衡不移动,的转化率不变,则反应放出的热量增加32.8 kJ,故D正确;
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故选:A.
本题考查化学平衡的有关计算和等效平衡的应用,能准确判断容器①和容器②是等效状态,平衡状态完全相同,这是解题关键,难度中等.
13.答案:B
解析:
本题考查化学平衡图象、影响化学平衡的因素,注意分析图象纵横坐标的含义及图象的变化,结合规律来解答问题,中等难度。
A.图①显示t1时正逆反应速率均增大,且正反应速率增大的幅度大,v正>v逆,平衡正向移动,若为温度升高,则正方向为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B.图①显示t1时正逆反应速率均增大,且正反应速率增大的幅度大,v正>v逆,平衡正向移动,若为增大压强,平衡正向移动,则正反应为气体总物质的量减小的方向,即D只能是固体或液体,故B正确;
C.图②中压强为p2时达到平衡所需要的时间比p1短,即压强为p2>p1,故C错误;
D.图②中显示压强改变,平衡状态不变,说明反应过程中气体总物质的量不变,即D一定为气体,故D错误。 故选:B。
14.答案:A
解析:
本题主要考查混合物有关计算,涉及镁铜与反应、生成的盐与氢氧化钠反应,侧重于学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力的考查,难度中等。 A.生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,即结合OH−的物质的量为
,根据
电荷守恒可知,合金失电子的数目等于金属离子结合OH−的数目,则反应中转移电子的总物质的量为0.3 mol,A正确;
B.根据上述分析,反应中转移电子的总物质的量为0.3 mol,由于的还原产物为NO,则可知合金与反应时表现氧化性的的物质的量为0.1 mol;又根据电荷守恒可知,合金与反应时表现酸性的的物质的量为0.3 mol,故反应过程中,消耗的总物质的量为0.4 mol,B错误; C.合金完全溶解后可能剩余,沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积可能大于100 mL,C错误; D.转移电子的总物质的量为0.3 mol,合金的物质的量为0.15 mol,利用极值法,可得合金的质量介于3.6~9.6 g之间,D错误。
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故选A。
3+
=Al(OH)3↓+3CO2↑ 15.答案:3HCO −3+Al
解析:
本题考查了离子方程式的书写,解题的关键是掌握盐类水解,试题难度一般。
碳酸氢根离子为弱酸的酸式根离子,铝离子为弱碱阳离子,二者混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,水解的离子方程式Al3++3HCO−3=Al(OH)3↓+3CO2↑。 故答案为:Al3++3HCO−3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
16.答案:吸氧;2Fe=2Fe2++4e−;2H2O+O2+4e−=4OH−;Fe2++2OH−=Fe(OH)2;2Fe+
2H2O+O2=2Fe(OH)2;4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3.xH2O+(3−x)H2O
解析:解:铁被氧化生成Fe(OH)3,说明反应液呈中性或碱性,则应发生吸氧腐蚀,故答案为:吸氧; (1)铁发生吸氧腐蚀,负极发氧化反应,电极方程式为2Fe=2Fe2++4e−,正极氧气得电子被还原,电极方程式为2H2O+O2+4e−=4OH−,
故答案为:2Fe=2Fe2++4e−;2H2O+O2+4e−=4OH−;
(2)Fe2+和OH−应生成Fe(OH)2,反应的离子方程式为Fe2++2OH−=Fe(OH)2,故答案为:Fe2++2OH−=Fe(OH)2;
(3)总反应为铁、氧气和水反应生成Fe(OH)2,反应的方程式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2, 故答案为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2;
(4)Fe(OH)2与O2和水反应转化为Fe(OH)3,Fe(OH)3部分失水可生成铁锈,涉及反应有4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3.xH2O+(3−x)H2O,
故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;2Fe(OH)3=Fe2O3.xH2O+(3−x)H2O. (1)铁发生吸氧腐蚀,负极发氧化反应,正极氧气得电子被还原; (2)Fe2+和OH−应生成Fe(OH)2;
(3)总反应为铁、氧气和水反应生成Fe(OH)2;
(4)Fe(OH)2与O2和水反应转化为Fe(OH)3,Fe(OH)3部分失水可生成铁锈.
本题考查了金属的电化学腐蚀及电解池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握钢铁所处环境的酸碱性即可确定其电化学腐蚀类型,难度不大.
17.答案:移动水准管的位置,使水准管、量气管内液面相平;69.14
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解析:解:(1)由于两者为连通器,所以只要移动水准管的位置,就可以使得两者液面相平,故答案为:移动水准管的位置,使水准管、量气管内液面相平;
(2)若称得锌铁合金的质量为0.117g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL,则生成的氢气体积为44.80ml,物质的量为
44.80×10 −3L22.4L/mol
=0.002mol,根据合金的质量和氢气总量列方程组,设铁物
56x+65y=0.1170.0130.005
质的量为xmol,锌的物质的量为ymol,所以有{,解得x=9,y=9,所以x+y=0.002合金中铁的含量为
56×
0.0139
0.117
×100%=69.14%,故答案为:69.14;
(1)由于两者为连通器,所以只要移动水准管的位置,就可以使得两者液面相平;
(2)若称得锌铁合金的质量为0.117g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL,则生成的氢气体积为44.80ml,物质的量为
44.80×10 −3L22.4L/mol
=0.002mol,根据合金的质量和氢气总量列方程组求解;
本题难度不大,掌握方程式计算即可正确解题,理解连通器的原理是本题测定氢气体积的关键;
18.答案:(1)−99 kJ·mol−1
(2)BC
(3)①<;该反应是气体分子数减少的反应,相同温度下,增大压强,CO的平衡转化率增大
12V2②2 a③=
(4)①< ②1;1
−
(5)CH3OH+3O2−−6e−=CO2↑+2H2O CH3OH+3CO2−3−6e=4CO2↑+2H2O
解析:
本题考查化学反应原理相关知识,涉及反应热、化学反应速率与化学平衡常数以及电极反应式的书写等,意在考查考生的综合运用能力,难度一般,解题的关键是对基础知识的灵活运用。
(1)根据ΔH=E(反应物总键能)−E(生成物总键能),结合题表中数据可知,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的ΔH=1076 kJ·mol−1+436 kJ·mol−1×2−(413 kJ·mol−1×3+343 kJ·mol−1+465 kJ·mol−1)=−99 kJ·mol−1;
(2)A.随着反应的进行,混合气体的总物质的量逐渐减小,则恒温恒容条件下体系的压强逐渐减小,当容器中气体压强不再变化时,说明反应达到平衡,A项不符合题意;
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B.混合气体的总质量不变,恒温恒容条件下,容器内混合气体的密度始终保持不变,故混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡,B项符合题意;
C.v(CO)∶v(H2)∶v(CH3OH)=1∶2∶1,未说明反应进行的方向,不能说明反应达到平衡,C项符合题意;
D.混合气体的总质量不变,随着反应的进行,混合气体的总物质的量减小,平均相对分子质量逐渐增大,故当混合气体的平均相对分子质量不变时,可以说明反应达到平衡,D项不符合题意; (3)①该反应为气体分子数减小的反应,根据平衡移动原理,温度不变时,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO的平衡转化率增大,故p1 2 0.75aV 0.25a0.5a2 ×()VV c(CH3OH) = 12V2a2 ; ③起始时CO、H2的物质的量按照化学计量数之比充入,故二者的转化率始终相等; 增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,但CO的平衡转化率降低,即c(H(4)①其他条件相同, 越大,CO的平衡转化率越低,故反应物投料比:Ⅰ<Ⅱ; ②由题图2知,A点对应的CO的平衡转化率为50%,根据CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),达到平衡 3 H2的物质的量为10 mol,CH3OH的物质的量为5 mol,时CO的物质的量为5 mol,则KA=c(CO)·c2(H)= 2 c(CO)起始 2)起始 c(CHOH) 0.50.5×12 =1; A、B两点对应的温度相同,故平衡常数的值相等,即B点的平衡常数(KB)的值为1; (5)由题图3可知,甲醇在B极失电子转化为CO2,则B极为负极,固体氧化物作电解质时,O2−向负极移动参与反应,故B极的电极反应式为CH3OH+3O2−−6e−=CO2↑+2H2O。若将电解质由固 −体氧化物更换为熔融碳酸盐,则B极的电极反应式为CH3OH+3CO2−3−6e=4CO2↑+2H2O。 19.答案:(1) (2) (3) ade (4)不能 如果互换,先还原生成的−NH2会在随后的氧化中被氧化 解析: 本题考查有机物合成与推断,涉及有机反应方程式书写、有机物的结构与性质、条件同分异构 第17页,共19页 体书、信息获取与迁移运用等,注意根据合成路线中有机物的结构进行分析,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化,难度中等。 (1)由分析可知,化合物B的结构简式为:,故答案为:; (2)反应⑦是与乙醇发生酯化反应,化学方程式为: , 故答案为:; (3)a.根据题给信息,甲苯和与浓主要发生邻、对位取代,还可能生成 、 等,故a正确; b.步骤①和⑤互换,−NO2将取代苯环上羧基间位的氢(或说得不到对硝基苯甲酸),故不能互换,故b错误; c.反应③为取代反应,另一产物为HCl,故c错误; d.对比两个途径,途径Ⅰ涉及反应较多,会降低产率,故d正确; e.氨基易被氧化,取代后可防止被氧化,故e正确, 故答案为:ade; (4)途径Ⅱ中的步骤⑤是将甲基氧化为羧基,步骤⑥是将硝基还原为氨基,如果互换,先还原生成的氨基会在随后的氧化中被氧化,故不能互换, 故答案为:不能;如果互换,先还原生成的氨基会在随后的氧化中被氧化; 20.答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1 第18页,共19页 (2)N; sp3 (3)H2O、C2O2−;4N2O4 (4)12 ; 47/2 解析: 本题主要考查杂化轨道理论、配合物理论、晶胞的计算、核外电子排布等知识,题目综合性强具有一定难度,平时需加强训练。X的基态原子有3个不同的能级,有一个能级中的电子数比其它两个能级的中电子数都多1,则基态原子电子排布式为1s22s22p3,原子序数为7,X为N;Y基态原子中的电子占有5个轨道,其中有2个轨道处于半满状态,基态原子电子排布式为1s22s22p4,原子序数为8,Y为O; Z的原子序数为24,Z为Cr。 (1)Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1。故填:1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar] 3d54s1; (2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,注意同一周期的第ⅡA族的第一电离能H2O2中O原子轨道的杂化类型为sp3大于第ⅢA族,第ⅤA族的大于第ⅥA族,则第一电离能N>O;杂化。故填:N;sp3; (3)配合物K[Z(C2O4)2(H2O)2]中的配体是H2O、H2O、与C2O2−故填:C2O2−4。4互为等电子体的有N2O4等。C2O2−4;N2O4; (4)根据晶胞的示意图可知晶胞中与铜离子距离相等且最近的铜离子有12个。有缺陷的铜和O形成的化合物的晶体可表示为Cu0.98O,由电中性可得2n(Cu2+)+3n(Cu3+)=2,由原子个数可得n(Cu2+)+n(Cu3+)=0.98,则n(Cu2+)/n(Cu3+)=47/2。故填:12;47/2。 第19页,共19页
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