27.(10分)
(1)原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体,CO与N2互为等电子体。
①CO的总键能大于N2的总键能,但CO比N2容易参加化学反应。根据下表数据,说明CO比N2活泼的原因是 。
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|
|
A-B |
A=B |
A≡B |
|
CO |
键能(kJ/mol) |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
|
键能差值(kJ/mol) |
441.2
273 |
|||
|
N2 |
键能(kJ/mol) |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
|
键能差值(kJ/mol) |
263.6
523.3 |
②Fe、Co、Ni等金属能与CO反应的原因与这些金属原子的电子层结构有关。Ni原子的价电子排布式为 。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于 (填晶体类型);Fe(CO)5是配合物,配体是__________ 。
(2)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是 (请用相应的编号填写)
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(3)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;
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(4)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式: 。
(5).正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图).下列有关说法正确的是
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A.正硼酸晶体属于原子晶体
B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8e-稳定结构
D.含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
26.(10分)卤代烃在NaOH醇溶液、或乙醇钠的醇溶液发生以下反应(并附有关数据):
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⑴根据上面两个反应的条件及其数据,请写出你认为最具概括性的两条结论:① 。
② 。
⑵由丙烯经下列反应可制得化工原料H及F、G两种高分子化合物(它们都是常用的塑料),其合成线路如下:
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请完成下列填空:
①写出结构简式:聚合物F是 ,产物H ;
②B转化为C的化学方程式为: ;
③在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是 。
25.(10分)生活中的有机物种类丰富,在衣食住行等多方面应用广泛,其中乙醇是比较常见的有机物。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水_________。
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为________________ (不用写反应条件),原子利用率是_________ 。
(3)下列属于乙醇的同系物的是____,属于乙醇的同分异构体的是____。(选填编号)
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(4)乙醇能够发生氧化反应:
① 46 g乙醇完全燃烧消耗__________mol氧气。
②乙醇在铜做催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为_________。
③下列说法正确的是__________。(选填字母)
A.乙醇不能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应
B.交警用橙色的酸性重铬酸钾溶液检查司机是否酒后驾车
C.黄酒中某些微生物使乙醇氧化为乙酸,于是酒就变酸了
D.陈年的酒很香是因为乙醇和乙醇被氧化生成的乙酸发生酯化反应生成了乙酸乙酯
24.(11分)归纳整理是科学学习的重要方法之一。在学习了氧族元素的各种性质后,可归纳整理出如下所示的表格,表中内容为该族元素的部分性质。
|
性质\元素 |
8O |
16S |
34Se |
52Te |
|
单质熔点(℃) |
-218.4 |
113 |
|
452 |
|
单质沸点(℃) |
-183 |
444.6 |
685 |
1390 |
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主要化合价 |
-2 |
-2,+4,+6 |
-2,+4,+6 |
|
|
原子半径 |
逐渐增大 |
|||
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单质与H2反应情况 |
点燃易化合 |
加热化合 |
加热难化合 |
不能直接化合 |
请根据表回答下列问题:
(1)硒的熔点范围可能是 ;
(2)碲的化合价可能有 ;
(3)硫、硒,碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱顺序是 (填化学式);
(4)氢硒酸有较强的 (填“氧化性”或“还原性”),因此放在空气中长期保存易变质,其可能发生的化学方程式为 ;
(5)已知在常温下,生成17g H2S放出56.1KJ的热量,试写出硫化氢分解的热化学方程式:
(6)下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质,△H为相同物质的量的单质与H2反应的反应热。则:b代表 ,d代表 (均写单质名称)。
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23.(10分)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
|
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为___________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择_________为宜,其原因是_______________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是__________________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
22.(10分)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)
其平衡常数K和温度t的关系如下:
|
t℃ |
700 |
800 |
850 |
1000 |
1200 |
|
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
(1)K的表达式为: ; (2) 该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”);
(3)能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正 = v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(4)在850℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
|
时间/min |
CO2 (mol/L) |
H2 (mol/L) |
CO (mol/L) |
H2
O ( mol/L) |
|
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
|
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
|
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
|
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
计算:3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2(g)的转化率,要求写出简单的计算过程(c3精确到小数点后面三位数)。
(二)[猜想II]:主要成分为氯化锌;
[验证(操作)过程]:
;
[实验现象]:
;
[判断猜想]:猜想Ⅱ成立;
由上述实验得出的结论是:滤液中的主次成分:
21.(17分)为测定碳酸钙纯度(设含杂质SiO2),学生设计了如下几个实验方案,请回答每个方案中的问题。
[方案I](1)称取碳酸钙样品 M g;
(2)加入过量盐酸;
(3)收集并测定生成的气体体积 V mL。
问题:如果称量样品时,砝码底部有一处未被实验者发现的残缺,那么测定的碳酸钙的纯度会 (偏高、偏低、无影响)
[方案II](1)称取碳酸钙样品 M g;
(2)用c mol/L 盐酸 V mL(过量)溶解样品;
(3)取溶解后的溶液
mL,用C′mol/L NaOH溶液滴定,恰好用去V′mL。
问题1:列出本实验中所用到的仪器名称(除铁架台及附件、烧杯和药匙之外)
。
问题2:加盐酸后是否需要滤出SiO2后再用NaOH滴定 (填选项编号)。
A.需要 B.不需要 C.均可
问题3:碳酸钙纯度计算公式 。
[方案III](1)称取碳酸钙样品 M g;
(2)高温(1000℃)煅烧直至质量不再发生变化,冷却后称量,质量为M′g。
问题1:为什么要煅烧至1000℃且“直至质量不再改变”? ;
问题2:本方案中的“冷却”应如何操作 。
[方案IV](1)称取碳酸钙样品 M g;
(2)加入足量Cmol/L盐酸V mL使之完全溶解;
(3)过滤并取滤液;
(4)在滤液中加入过量C′mol/L Na2CO3溶液V′mL;
(5)将步骤(4)中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重为M′g。
问题1:此方案中不需要的数据是 (填选项编号)。
A.C、V B.C′、V′ C.M′ D.M
问题2:为减少实验误差,必要的操作是 (填选项编号)。
A.精确测定Na2CO3溶液体积V′ mL
B.精确配制浓度C′mol/LNa2CO3溶液
C.将步骤(3)所得沉淀洗涤,洗涤液也应并入(4)中
D.将步骤(3)所得沉淀洗涤、干燥、称量其质量M"g备用
问题3:步骤(5)中要将沉淀进行洗涤,如果未经洗涤,则测定的碳酸钙纯度将
(偏高、偏低、无影响)。
综上所述,你认为4个方案中,最好的方案是 ,其它方案的缺点分别是:
方案IV:沉淀的洗涤、干燥、称量操作过程复杂,容易造成较大误差;
方案 ; 。
方案 ; 。
(一)[猜想I]:主要成分为氯化铵;
[验证(操作)过程]:取少量滤液加入NaOH固体,并加热;
[实验现象]:闻到有轻微的氨味;
[判断猜想]: (“填猜想I成立”或“填猜想I不成立”);
19.(9分)实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下:
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硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题:
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(1)为了加速固体溶解,可采取的措施是 。
(2)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用 (填仪器的名称),为了防止液滴飞溅,进行的操作是
(3)“趁热过滤”操作中,滤渣的主要成分是(填化学式) 。
(4)“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的是 。
(5)制得的KNO3产品中常含NaCl,进一步提纯的方法是
20.(10分)某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质)进行如图所示实验:
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(1)操作②中过滤时玻璃棒的作用: ;
(2)操作④加入③中所得滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,由此推测滤渣含有MnO2,试管中发生反应的化学方程式: ;
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中除含有MnO2外,还存在的物质为: 。
(4)已知氯化锌与稀氨水反应先生成Zn(OH)2白色沉淀,Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的Zn(NH3)4(OH)2;下列是该同学对操作②的滤液主次成分进行探究的过程:
18.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水 (含Cl―、Br―、Na+、Mg2+)的装置如图所示 (a、b为石墨电极)。下列说法中,正确的是
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A.电池工作时,正极反应式为:O2 +2 H2O + 4e-=4 OH―
B.电解时,a 电极周围首先放电的是Br―而不是Cl―,说明当其它条件相同时前者的还原性强于后者
C.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D.忽略能量损耗,当电池中消耗0.02g H2 时,b 极周围会产生0.02g H2
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