内容正文:
南康中学2024~2025学年度第二学期高二年级第一次大考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 Li:7 N:14 O:16 Na:23 S:32 Ni:59 Sn:119 I:127
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,选择题共42分。)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 热的纯碱溶液可用于清洗厨房油污
B. 霓红灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同
C. 误服或后可用溶液解毒
D. 可以用于天然水的消毒、净化
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 基态C原子价电子排布图: B. 结构示意图:
C. 形成过程: D. 质量数为2的氢核素:
3. 是食盐的补碘剂,一种制取的中间反应为:,下列说法错误的是
A. 氧化性:
B. 该反应的还原产物为KCl和
C. I的半径大于Cl,故的熔沸点高于
D. 生成11.2L(标况)时,转移了10mol电子
4. 下列离子方程式中,正确的是
A. 工业上用处理废水中的:
B. 水解制备:
C. 溶液中加入过量的浓氨水:
D. 将少量气体通入NaClO溶液中:
5. 25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是
A. 若向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大
B. 若向Mg(OH)2浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
C. 若向Mg(OH)2浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
D. 若向Mg(OH)2浊液中加入少量Na2CO3(s),固体质量将增大
6. 物质结构决定物质性质,下列物质性质描述与结构因素都正确的是
选项
物质性质
结构因素
A
酸性:
甲基推电子效应
B
沸点:
相对分子质量
C
硬度:
晶体类型
D
溶解度:在中溶解度高于水中
分子的极性
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有关说法错误的是
①亚硝酸钠具有一定的毒性,不能用于食品(如腊肉、香肠等)的生产
②离子键的强度远大于分子间作用力,所以的熔点远高于
③第一电离能:N>O>S
④可逆反应的限度越大,反应物的转化率也越大
⑤键长小于键长,故键能大于键能
A. ①③ B. ①④⑤ C. ②④⑤ D. ②⑤
8. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.气体在热水中比在冷水中颜色深
B.制备氢氧化铁胶体
C.加压后气体颜色变深
D.用浓氨水和固体制取氨气
A. A B. B C. C D. D
9. 锡烯的结构与石墨烯结构相似,其俯视图、侧视图如图所示。已知锡烯的导电性只存在于材料的边缘或表面,随着锡烯层数的增加,显示出超导性。下列说法正确的是
A. SnO2+2CSn+2CO↑,说明金属性Sn>C
B. 锡烯中的Sn与石墨烯中的C的杂化方式相同
C. 锡烯层内存在金属键,层间不存在金属键
D. Sn最外层电子逐级电离能存在关系:I5/I4≫ I4/I3
10. 在恒容密闭容器中进行反应:。起始时按不同氢碳比投料(起始时的物质的量相同),测得的平衡转化率与温度关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应的焓变
B. 三种条件下起始的氢碳比:①>②>③
C. 其他条件不变,缩小容器的体积可提高的转化率
D. ,曲线③起始浓度为,达到平衡,则,
11. 已知图甲为金属钠的晶胞,其晶胞截面如图乙所示,将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面,已知属于立方晶体,假设其晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值,下列关于晶胞的描述错误的是
A. 图丙中“○”代表 B. 晶体中的配位数为8
C. 晶胞中与紧邻的有12个 D. 晶体的密度为
12. 某纳米酶含有原子序数依次增大的四种短周期元素。基态W原子有3个未成对电子,位于同一主族,且原子最外层电子数之和为13.下列叙述错误的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 是导致酸雨的主要物质之一
D. X形成的单质只能为非极性分子
13. 以惰性电极电解丙烯腈(CH2=CHCN)合成己二腈[NC(CH2)4CN],原理如图,电解过程会产生丙腈(C2H5CN)等副产物。下列说法正确的是
A. 电极Y的电势高于电极X的电势
B. 电解池中H+的移动方向:右室→质子交换膜→左室
C. 电极Y上反应ⅰ的电极反应式为2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN
D. 生成2.24 LO2(标况下)时,X极区溶液的质量减少3.2 g
14. 苯酚俗称石炭酸,为一元有机弱酸(用表示)。常温下,改变溶液的,溶液中、的物质的量分数随变化的关系如图1所示。向苯酚钠溶液中逐滴滴加相同浓度的盐酸,测得溶液的随加入盐酸体积的变化如图2所示。下列说法不正确的是
A. 常温下,苯酚钠的水解平衡常数
B. 点溶液中:
C. 点溶液中:
D. 滴定苯酚钠可选用甲基橙作指示剂
二、非选择题(共58分)
15. 配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物、催化剂、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(1)Ni与CO形成的配合物Ni(CO)4为无色液体,易溶于CCl4、CS2等有机溶剂。碳原子的核外电子排布式为___________。CO的结构式为C≡O,则Ni(CO)4分子中σ键与π键个数之比为___________。
(2)胆矾溶于水后可得蓝色的水合铜离子,其中的配位数是___________。胆矾晶体的结构如下图所示,其存在的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.范德华力 D.氢键 E.配位键
(3)金属Ni可以与Mg、C形成一种新型超导体,它的临界温度为8K,由C、Mg、Ni形成的某物质的晶胞为正六面体,结构如图所示。
①该物质的化学式为___________。
②每个Mg原子距离最近的Ni原子的个数是___________。
③若用NA表示阿伏伽德罗常数的值,如果晶体的密度为ρg/cm3,则该晶胞的体积为___________nm3(用含ρ、NA的代数式表示)。
16. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全()时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是___________,“滤渣1”的成分___________(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是___________(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是___________。
(4)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为___________。
(5)操作V是___________、过滤、洗涤。
(6)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为___________。
17. 四氯化锡()在有机合成中有广泛应用,该物质极易水解,熔点为、沸点为。某同学查阅资料后设计了如图所示装置(只省略了部分夹持装置)制备。
回答下列问题:
(1)A装置中的试剂X具有___________(填“氧化性”或“还原性”),请写出A中发生反应的离子方程式___________。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.装置B中盛放的是饱和溶液,吸收杂质气体
B.装置C中盛放的是浓硫酸,干燥气体
C.装置G中的用于干燥左边过来的气体
D.装置H中的石灰乳用于吸收右边空气中的气体
E.当装置D的蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体时,才可点燃装置D中的酒精灯
(3)用上述方法制得的产品中含有少量杂质,利用如下方法可测定其纯度:取产品,加入稀盐酸溶解,用已配制好的的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。反应原理为(已知:)。
①滴定实验中选用的指示剂为___________溶液,达到滴定终点时的现象为___________。
②产品的纯度为___________(结果保留2位小数);若滴定前未用标准溶液润洗滴定管,则测得产品的纯度会___________(填“偏高”或“偏低”“无影响”)。
18. 科学家利用Li4SiO4吸附CO2,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。回答下列问题:
(1)可用Li2CO3与SiO2反应制取吸附剂Li4SiO4。
已知:2Li2O(s)+SiO2(s)=Li4SiO4(s) ΔH1=akJ⋅mol-1
Li2CO3(s)+SiO2(s)=Li2SiO3(s)+CO2(g) ΔH2=bkJ⋅mol-1
Li2SiO3(s)=Li2O(s)+SiO2(s) ΔH3=ckJ⋅mol-1
则2Li2CO3(s)+SiO2(s)=Li4SiO4(s)+2CO2(g) ΔH=______kJ⋅mol−1(用含a、b、c的式子表示)。
(2)CO2的吸附回收及材料再生的原理如下图所示:
“吸附”过程中主要反应的化学方程式为______。
(3)为了探究Li4SiO4的吸附效果,在刚性容器中放入1000g的Li4SiO4吸附剂,通入10.0mol不同比例的N2和CO2混合气体,控制反应时间均为2小时,得到Li4SiO4吸附CO2后固体样品质量百分数与温度的关系如下图所示。
①该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
②A点的v正_____v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是_____。
③不同CO2的体积分数对于吸附速率的影响是______。
④保持B点的温度不变,若所用刚性容器体积为原来的一半,则平衡时理论上c(CO2)较原平衡______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑤B点CO2的吸收率为______(保留3位有效数字)。
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南康中学2024~2025学年度第二学期高二年级第一次大考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 Li:7 N:14 O:16 Na:23 S:32 Ni:59 Sn:119 I:127
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,选择题共42分。)
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 热的纯碱溶液可用于清洗厨房油污
B. 霓红灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同
C. 误服或后可用溶液解毒
D. 可以用于天然水的消毒、净化
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠水解呈碱性,水解为吸热反应,热的碳酸钠溶液碱性增强,清洗油污效果更好,A正确;
B. 霓红灯的发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同,都是电子在不同的、能量量子化的状态之间,跃迁所导致的,B正确;
C. 误服或后可用溶液将其转化为难溶于水的,达到解毒的目的,C正确;
D.氯化铁溶于水会形成氢氧化铁胶体,可用于自来水的净化,不能用于杀菌消毒,D错误;
答案选D。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 基态C原子价电子排布图: B. 结构示意图:
C. 形成过程: D. 质量数为2的氢核素:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态C原子价电子排布图为: ,A错误;
B.结构示意图为:,B错误;
C.形成过程为:,C错误;
D.质量数为2的氢核素为:,D正确;
故答案为:D。
3. 是食盐的补碘剂,一种制取的中间反应为:,下列说法错误的是
A. 氧化性:
B. 该反应的还原产物为KCl和
C. I的半径大于Cl,故的熔沸点高于
D. 生成11.2L(标况)时,转移了10mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中I元素化合价上升,Cl元素化合价下降,是氧化剂,是氧化产物,则氧化性:,A正确;
B.该反应中I元素化合价上升,Cl元素化合价下降,该反应的还原产物为KCl和,B正确;
C.的熔沸点高于是因为的相对分子质量较大,范德华力较大,与原子半径无关,C错误;
D.该反应中I元素化合价由0价上升到+5价,生成11.2L(标况)时,n()=0.5mol,消耗1mol,转移了10mol电子,D正确;
故选C。
4. 下列离子方程式中,正确的是
A. 工业上用处理废水中的:
B. 水解制备:
C. 溶液中加入过量的浓氨水:
D. 将少量气体通入NaClO溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeS的溶度积常数大于HgS的溶度积常数,则FeS可除去废水中的Hg2+,离子方程式为:,A错误;
B.水解生成和HCl,离子方程式为:,B正确;
C.过量浓氨水会与Ag+形成络离子,而非生成AgOH沉淀,正确的离子方程式为:,C错误;
D.ClO-具有强氧化性,会将SO2氧化为而非生成,正确的离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=Cl-+2HClO+,D错误;
故选B。
5. 25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是
A. 若向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大
B. 若向Mg(OH)2浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
C. 若向Mg(OH)2浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
D. 若向Mg(OH)2浊液中加入少量Na2CO3(s),固体质量将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)减小,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,c(Mg2+)增大,A正确;
B.加入少量的水,Ksp保持不变,c(Mg2+)、c(OH-)减小,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,B错误;
C.向Mg(OH)2浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2],则沉淀将由白色转化为蓝色,C正确;
D.向Mg(OH)2浊液中加入少量Na2CO3(s),由于碳酸根水解呈碱性,使c(OH-)增大,平衡逆向移动,有固体析出,固体质量增大,D正确;
故选B。
6. 物质结构决定物质性质,下列物质性质描述与结构因素都正确的是
选项
物质性质
结构因素
A
酸性:
甲基推电子效应
B
沸点:
相对分子质量
C
硬度:
晶体类型
D
溶解度:在中溶解度高于水中
分子的极性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基(-CH3)的推电子效应使得羟基O-H键极性减弱,-OH 中H更难电离,故HCOOH的酸性强于CH3COOH的酸性,故A错误;
B.H2O能形成分子间氢键而甲烷不能,故沸点:,故B错误;
C.都是共价晶体,键能,故硬度:,故C错误;
D.是非极性分子,是非极性溶剂,水是极性溶剂,根据相似相溶原理,在中溶解度高于水中,故D正确;
答案选D。
7. 下列有关说法错误的是
①亚硝酸钠具有一定的毒性,不能用于食品(如腊肉、香肠等)的生产
②离子键的强度远大于分子间作用力,所以的熔点远高于
③第一电离能:N>O>S
④可逆反应的限度越大,反应物的转化率也越大
⑤键长小于键长,故键能大于键能
A. ①③ B. ①④⑤ C. ②④⑤ D. ②⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①亚硝酸钠具有一定的毒性,且能与食物作用生成致癌物,但在规定的用量下,亚硝酸钠可以作为食品防腐剂使用,可用于食品(如腊肉、香肠等)的生产,但要严格控制其用量和残留量,错误;
②为离子晶体,为分子晶体,由于离子键的强度远大于分子间作用力,所以熔点:,正确;
③第一电离能是气态基态电中性原子失去一个电子形成气态基态正离子时所需吸收的最低能量。N原子2p轨道半充满,比相邻的O原子更稳定,更难失电子;O、S同主族,S原子半径大于O原子,更易失去电子,所以N、O、S的第一电离能:N>O>S,正确;
④可逆反应的限度越大,反应物的转化率不一定越大,例如加入某种反应物,平衡正向移动,但自身转化率降低,错误;
⑤F的原子半径很小,因而键键长比键键长短,但也是由于键键长短,两个F原子在形成共价键时,原子核之间的距离就小,排斥力大,因此键能比键键能小,错误;
答案选B。
8. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.气体在热水中比在冷水中颜色深
B.制备氢氧化铁胶体
C.加压后气体颜色变深
D.用浓氨水和固体制取氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体在热水中比在冷水中颜色深,说明升高温度平衡向生成二氧化氮的方向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.加热促进铁离子的水解,反应向生成氢氧化铁胶体的方向移动,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.平衡体系加压后,体积缩小,各物质浓度变大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.用浓氨水和NaOH固体制取氨气,氢氧化钠固体吸收水放出大量的热,导致氨气逸出,平衡向生成氨气的方向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
9. 锡烯的结构与石墨烯结构相似,其俯视图、侧视图如图所示。已知锡烯的导电性只存在于材料的边缘或表面,随着锡烯层数的增加,显示出超导性。下列说法正确的是
A. SnO2+2CSn+2CO↑,说明金属性Sn>C
B. 锡烯中的Sn与石墨烯中的C的杂化方式相同
C. 锡烯层内存在金属键,层间不存在金属键
D. Sn最外层电子逐级电离能存在关系:I5/I4≫ I4/I3
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应发生原因是熵增过程,高温下能够自发进行,与金属性强弱无关,A错误;
B.石墨烯相当于石墨中的一层,其中碳的杂化方式为sp2,由图b侧视图可以看到,在锡烯结构中两层原子形成一种翘曲的结构,不是平面结构,在锡烯结构中Sn是sp3杂化,B错误;
C.金属键是自由电子和金属阳离子之间的作用力,在锡烯中不存在金属键,C错误;
D.Sn是第IVA族元素,失去4个电子后达到稳定结构,故其第5电离能远大于第4电离能,即I5/I4≫ I4/I3,D正确;
故选D。
10. 在恒容密闭容器中进行反应:。起始时按不同氢碳比投料(起始时的物质的量相同),测得的平衡转化率与温度关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应的焓变
B. 三种条件下起始的氢碳比:①>②>③
C. 其他条件不变,缩小容器的体积可提高的转化率
D. ,曲线③起始浓度为,达到平衡,则,
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,反应物CO2的转化率随温度的升高而升高,故反应为放热反应,;投入的反应物,H2占比越高,CO2转化率越高。
【详解】A.由分析可知,该反应的焓变,A正确;
B.CO2的转化率①>②>③,由分析可知,起始的氢碳比应为①>②>③,B正确;
C.该反应为气体体积减小的反应,因此其他条件不变,缩小容器的体积可使反应正向移动,从而提高的转化率,C正确;
D.,曲线③CO2的转化率为50%,起始浓度为,达到平衡时,为,c(H2O)=1.5mol/L,,D错误。
故本题选D。
11. 已知图甲为金属钠的晶胞,其晶胞截面如图乙所示,将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面,已知属于立方晶体,假设其晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值,下列关于晶胞的描述错误的是
A. 图丙中“○”代表 B. 晶体中的配位数为8
C. 晶胞中与紧邻的有12个 D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【分析】对比图甲的截面,由 的截面可知, 的晶胞结构与氟化钙相似,Li+位于晶胞体对角线的四等分位上(共8个), 位于晶胞的8个顶角和6个面心,则图丙中“○”代表 ,由此作答:
【详解】A.根据分析,“○”代表 ,A正确;
B.Li+位于晶胞体内,与Li+最近且等距的 有4个,B错误;
C. 位于晶胞的8个顶角和6个面心,所以与 紧邻的 有12个,C正确;
D.根据均摊法可知Li+的个数为8,所以1个晶胞中含有4个 ,晶胞的质量为 ,所以晶胞的密度为 ,D正确;
故选B。
12. 某纳米酶含有原子序数依次增大的四种短周期元素。基态W原子有3个未成对电子,位于同一主族,且原子最外层电子数之和为13.下列叙述错误的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 是导致酸雨的主要物质之一
D. X形成的单质只能为非极性分子
【答案】D
【解析】
【分析】四种短周期元素原子序数依次增大,基态X原子有3个未成对电子,电子排布式为1s22s22p3,,则X为N,Y、M位于同一主族,且Y、Z、M原子最外层电子数之和为13,则Y为O、Z为Na、M为S。
【详解】A.同主族元素,从上往下第一电离能逐渐减小,在同一周期中,元素的第一电离能通常随着原子序数的增大而增大,特别是第IIA族和第VA族的元素,它们的第一电离能比相邻元素的要高,因此第一电离能的顺序是,A正确;
B.水和硫化氢均构成分子晶体,分子间存在氢键,简单氢化物的沸点:,B正确;
C.NO2可与水反应生成HNO3和NO,会导致硝酸型酸雨,是导致酸雨的主要物质之一,C正确;
D.为非极性分子,为极性分子,D错误;
故选D。
13. 以惰性电极电解丙烯腈(CH2=CHCN)合成己二腈[NC(CH2)4CN],原理如图,电解过程会产生丙腈(C2H5CN)等副产物。下列说法正确的是
A. 电极Y的电势高于电极X的电势
B. 电解池中H+的移动方向:右室→质子交换膜→左室
C. 电极Y上反应ⅰ的电极反应式为2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN
D. 生成2.24 LO2(标况下)时,X极区溶液的质量减少3.2 g
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:丙烯腈在电解池的Y极得到电子生成己二腈和丙腈,生成己二腈的电极反应式为:2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN,则Y电极是阴极,X电极是阳极,阳极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阳离子移向阴极,即H+的移动方向为:左室→质子交换膜→右室,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知:X电极是阳极,Y电极是阴极,阳极与电源正极相接,则电极X的电势高于电极Y的电势,A错误;
B.X电极是阳极,Y电极是阴极,阳离子移向阴极,即H+的移动方向为:左室→质子交换膜→右室,B错误;
C,Y电极是阴极,阴极上CH2=CHCN得电子生成NC(CH2)4CN,阴极反应式为:2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN,C正确;
D.阳极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,标况下2.24 LO2的物质的量为n(O2)==0.l mol,根据阳极电极反应式可知:若反应产生0.1 mol O2,移向阴极H+的量为0.4 mol,则X极区消耗0.2 mol H2O,其质量为m(H2O)=0.2 mol×18 g/mol=3.6 g,D错误;
故合理选项是C。
14. 苯酚俗称石炭酸,为一元有机弱酸(用表示)。常温下,改变溶液的,溶液中、的物质的量分数随变化的关系如图1所示。向苯酚钠溶液中逐滴滴加相同浓度的盐酸,测得溶液的随加入盐酸体积的变化如图2所示。下列说法不正确的是
A. 常温下,苯酚钠的水解平衡常数
B. 点溶液中:
C. 点溶液中:
D. 滴定苯酚钠可选用甲基橙作指示剂
【答案】C
【解析】
【详解】A. 点时,,则苯酚钠的水解平衡常数,A正确;
B.时为滴定终点,溶质为苯酚,点的 为7,为苯酚和苯酚钠的混合液,故,依据电荷守恒得时,,则,依据元素质量守恒得,两式联立得,B正确;
C.若,溶液的溶质为等浓度的、苯酚钠、苯酚,而 点 为10,说明 的水解程度大于 的电离程度,则,C错误;
D.滴定终点时,溶质为苯酚和氯化钠,溶液显酸性,故可选甲基橙作指示剂,D正确;
故选C。
二、非选择题(共58分)
15. 配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物、催化剂、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(1)Ni与CO形成的配合物Ni(CO)4为无色液体,易溶于CCl4、CS2等有机溶剂。碳原子的核外电子排布式为___________。CO的结构式为C≡O,则Ni(CO)4分子中σ键与π键个数之比为___________。
(2)胆矾溶于水后可得蓝色的水合铜离子,其中的配位数是___________。胆矾晶体的结构如下图所示,其存在的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.范德华力 D.氢键 E.配位键
(3)金属Ni可以与Mg、C形成一种新型超导体,它的临界温度为8K,由C、Mg、Ni形成的某物质的晶胞为正六面体,结构如图所示。
①该物质的化学式为___________。
②每个Mg原子距离最近的Ni原子的个数是___________。
③若用NA表示阿伏伽德罗常数的值,如果晶体的密度为ρg/cm3,则该晶胞的体积为___________nm3(用含ρ、NA的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 1s22s22p2 ②. 1:1
(2) ①. 4 ②. ABE
(3) ①. MgNi3C ②. 12 ③.
【解析】
【小问1详解】
碳为6号元素,则碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2。CO的结构式为C≡O,则Ni(CO)4分子中σ键与π键个数之比为(4+4):2×4=1:1;故答案为:1s22s22p2;1:1。
【小问2详解】
胆矾溶于水后可得蓝色的水合铜离子即,则的配位数是4。胆矾晶体的结构如下图所示,胆矾晶体中含有铜离子和硫酸根离子,形成离子键,结晶水中含有极性键,水中氧与铜离子形成配位键,范德华力、氢键不是化学键;故答案为:4;ABE。
【小问3详解】
①根据晶胞结构分析,碳原子个数为1,Ni原子个数为,Mg原子个数为,则该物质的化学式为MgNi3C;故答案为:MgNi3C。
②以顶点Mg分析,以面心的Ni分析,每个横截面有4个等距离最近,有3个横截面,因此每个Mg原子距离最近的Ni原子的个数是12;故答案为:12。
③若用NA表示阿伏伽德罗常数的值,如果晶体的密度为ρg/cm3,,则该晶胞的体积为nm3;故答案为:。
16. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全()时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是___________,“滤渣1”的成分___________(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是___________(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是___________。
(4)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为___________。
(5)操作V是___________、过滤、洗涤。
(6)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 ②.
(2)
(3)4.7~7.1 (4)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分NiO、MgO、Al2O3 、SiO2和铁的氧化物)在硫酸中浸取,NiO、MgO、Al2O3和铁的氧化物与硫酸反应,二氧化硅和硫酸不反应,过滤,滤渣是二氧化硅;向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氨气调节溶液的pH值沉淀铝离子和铁离子,过滤,是氢氧化铁和氢氧化铝;向滤液中加入氧化镁调节溶液pH值沉淀镍离子,过滤,向氢氧化镍中加入硫酸得到硫酸镍,将滤液经过一系列操作得到硫酸镁晶体。
【小问1详解】
“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;二氧化硅和硫酸不反应,过滤,滤渣是SiO2。
【小问2详解】
“滤液”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,以便调节溶液pH值而除掉,其离子方程式为:。
【小问3详解】
加入氨气调节溶液的pH的目的是沉淀铝离子和铁离子,而不能沉淀镍离子和镁离子,应该根据铝离子最终沉淀完的pH值和镍离子开始沉淀的pH值开展分析,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是。
【小问4详解】
镍离子沉淀完全的pH值为 ,则 ,“沉镍”中pH调为,则滤液中的浓度为。
【小问5详解】
操作是从溶液得到晶体,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【小问6详解】
在碱性溶液中用氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料,即镍离子和次氯酸根在碱性条件发生氧化还原反应生成氯离子、水和,该反应的离子方程式为:。
17. 四氯化锡()在有机合成中有广泛应用,该物质极易水解,熔点为、沸点为。某同学查阅资料后设计了如图所示装置(只省略了部分夹持装置)制备。
回答下列问题:
(1)A装置中的试剂X具有___________(填“氧化性”或“还原性”),请写出A中发生反应的离子方程式___________。
(2)关于该实验,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.装置B中盛放的是饱和溶液,吸收杂质气体
B.装置C中盛放的是浓硫酸,干燥气体
C.装置G中的用于干燥左边过来的气体
D.装置H中的石灰乳用于吸收右边空气中的气体
E.当装置D的蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体时,才可点燃装置D中的酒精灯
(3)用上述方法制得的产品中含有少量杂质,利用如下方法可测定其纯度:取产品,加入稀盐酸溶解,用已配制好的的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。反应原理为(已知:)。
①滴定实验中选用的指示剂为___________溶液,达到滴定终点时的现象为___________。
②产品的纯度为___________(结果保留2位小数);若滴定前未用标准溶液润洗滴定管,则测得产品的纯度会___________(填“偏高”或“偏低”“无影响”)。
【答案】(1) ①. 氧化性 ②. 2+16+10=2+5↑+8
(2)ABE (3) ①. 淀粉 ②. 滴入最后半滴溶液,溶液变为蓝色且30s不变色 ③. 91.45 ④. 偏低
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中X与浓盐酸反应制备氯气,该反应不需要加热,则X是高锰酸钾,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置D中氯气与锡共热反应制备四氯化锡,装置E和F用于冷凝收集四氯化锡,装置G中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入F中使四氯化锡水解,装置H中盛有的石灰乳用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【小问1详解】
A装置中的试剂X为高锰酸钾,具有氧化性;它与浓盐酸反应离子方程式为2+16+10=2+5↑+8。
【小问2详解】
A.由上述分析知装置B中盛放的是饱和溶液,吸收杂质气体,故A正确;
B.由上述分析知装置C中盛放的是浓硫酸,干燥气体,故B正确;
C.装置G中盛有的无水氯化钙用于吸收H中挥发来的水蒸气,防止水蒸气进入F中使四氯化锡水解,故C错误;
D.装置H中盛有的石灰乳用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,故D错误;
E.由分析可知,装置A中X与浓盐酸反应制备氯气并利用氯气排尽装置中的空气,当装置D蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体时,意味着装置内空气全部赶走,故才可点燃装置D中的酒精灯,故E正确;
故选ABE。
【小问3详解】
①滴定实验时,把氧化为,自身被还原为,完全反应后,过量半滴会把氧化为,所以用淀粉溶液做指示剂;滴定终点现象为滴入最后半滴KIO3溶液,溶液变为蓝色且30s不变色;
②由题意可知,滴定消耗6.00mL0.0100mol/L碘酸钾溶液,由方程式可知,二氯化锡的百分含量为×100%=8.55%,则四氯化锡的纯度为1-8.55%=91.45%,若滴定前未用标准溶液润洗滴定管,会使滴定消耗碘酸钾溶液的体积偏大,导致四氯化锡的纯度偏低。
18. 科学家利用Li4SiO4吸附CO2,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。回答下列问题:
(1)可用Li2CO3与SiO2反应制取吸附剂Li4SiO4。
已知:2Li2O(s)+SiO2(s)=Li4SiO4(s) ΔH1=akJ⋅mol-1
Li2CO3(s)+SiO2(s)=Li2SiO3(s)+CO2(g) ΔH2=bkJ⋅mol-1
Li2SiO3(s)=Li2O(s)+SiO2(s) ΔH3=ckJ⋅mol-1
则2Li2CO3(s)+SiO2(s)=Li4SiO4(s)+2CO2(g) ΔH=______kJ⋅mol−1(用含a、b、c的式子表示)。
(2)CO2的吸附回收及材料再生的原理如下图所示:
“吸附”过程中主要反应的化学方程式为______。
(3)为了探究Li4SiO4的吸附效果,在刚性容器中放入1000g的Li4SiO4吸附剂,通入10.0mol不同比例的N2和CO2混合气体,控制反应时间均为2小时,得到Li4SiO4吸附CO2后固体样品质量百分数与温度的关系如下图所示。
①该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
②A点的v正_____v逆(填“>”、“<”或“=”),理由是_____。
③不同CO2的体积分数对于吸附速率的影响是______。
④保持B点的温度不变,若所用刚性容器体积为原来的一半,则平衡时理论上c(CO2)较原平衡______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑤B点CO2的吸收率为______(保留3位有效数字)。
【答案】 ①. a+2b+2c ②. ③. 放热 ④. > ⑤. A点尚未达到平衡状态,反应仍正向进行中,因此v正>v逆 ⑥. CO2的体积分数越大吸附速率越大 ⑦. 不变 ⑧. 66.7%
【解析】
【分析】
【详解】(1)已知:①
②
③
根据盖斯定律知,①+2②+2③得,故答案为:a+2b+2c;
(2)根据图示知,吸附过程发生的反应为,故答案为:;
(3)①图中各曲线后半部分,固体样品质量百分数随温度升高而降低,说明温度升高平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,故答案为:放热;
②如图所示,A点尚未达到平衡状态,反应仍正向进行中,因此v正>v逆,故答案为:>;A点尚未达到平衡状态,反应仍正向进行中,因此v正>v逆;
③的体积分数越大,则浓度越大,化学反应速率越大,吸附速率越大;故答案为:CO2的体积分数越大吸附速率越大;
④,虽然改变了体积,但温度不变不变,因此不变,故答案为:不变;
⑤由反应可知,固体增重的质量等于吸收的的质量。因B点固体增重,故被吸收的,由图中和的比例可知,混合气体中含的物质的量为,吸收率为,故答案为:66.7%。
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