一、单选题(本大题共12小题,共28.0分)
1. 《天工开物》是我国珍贵的科技文献,下列记载中主要过程不涉及化学变化的是( )
A. 凡石灰经火焚炼为用
B. 烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也 C. 凡墨烧烟凝质而为之 D. 水沙中所出,大名者狗头金
2. 下列元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液的是(A. 原子最外层只有1个电子的元素
B. 原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素 C. 原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素 D. 原子的电子层数与最外层电子数相等的元素
3. 下列实验操作正确的是( )
A. 称量药品
B. 过滤
C. 分离乙醇和水
D. 收集氯气
4. 下列有关说法正确的是( )
)
A. 乙烯在空气中燃烧有黑烟,可知苯在空气中燃烧产生的烟更浓 B. 苯中滴入液溴未见反应,可加热促其进行
C. 乙烯分子内所有原子在同一平面上,可知丙烯分子内所有原子在同一平面上 D. 做石油蒸馏实验时,温度计的水银球应浸在液面以下
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 密闭容器中2molSO2和1molO2催化反应后分子数为2NA B. 标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为0.5NA C. 1mol重水与1mol水中中子数比为2:1
D. 标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
6. A是一种常见的单质,B、C为中学化学常见的化合物,A、B、C均含有元素X。它们有如图所
示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列说法中不正确的是( )
A. X元素可能为Al C. A可能是Cl2
B. X元素一定为非金属元素 D. 反应①和②一定为氧化还原反应
7. 瑞香素具有消炎杀菌作用,结构如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 与稀H2SO4混合加热不反应 B. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 1 mol 瑞香素最多能与3mol Br2发生反应
D. 1 mol瑞香素与足量的NaOH溶液发生反应时,消耗NaOH 3mol
8. 如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),其易与金属离子形成螯合物,b为EDTA与Ca2+形成的螯
合物。下列叙述正确的是 ( )
A. a和b中的N原子均采取sp3杂化 C. b含有分子内氢键
B. b中Ca2+的配位数为4
D. b含有共价键、离子键和配位键
9. 下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
选项 实验 现象 结论 A 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液,点在pH试纸上 试纸最终显蓝色 溶液变蓝,有黑色固体出现 次氯酸钠溶液显碱性 金属铁比铜活泼 B 将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在熔化后的液态铝滴C 酒精灯上加热 落下来 金属铝的熔点较低 D 将0.1mol⋅L−1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不白色沉淀变为蓝色Cu(OH)2的溶解度比再有沉淀产生,再滴加0.1mol⋅L−1CuSO4溶液 沉淀 Mg(OH)2的小 A. A B. B C. C D. D
10. 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受
热分解的部分产物。下列说法正确的是( )
A. 若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO B. 通入N2的主要目的是防止空气中的水蒸气对产物检验产生影响
C. 若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气 D. 实验结束后,①中淡黄色粉未完全变成黑色,则产物一定为铁
11. 下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
A. 2NaCl(熔融)C. Fe3O4+4CO
通电
−
2Na+Cl2↑ 3Fe+4CO2
B. MgO+H2D. 2HgO
△
△
−
Mg+H2O
高温
−
−
2Hg+O2↑
12. 已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。图中横坐标为常温下溶液的pH,纵坐标为Zn2+
或[Zn(OH)4]2−的物质的量浓度的对数。下列说法中正确的是
A. 在该温度下,Zn(OH)2的溶度积(Ksp)为1×10−10
B. 向Na2[Zn(OH)4]溶液中加入足量酌HCl溶液,反应的离子方程式为[Zn(OH)4]2−+4H+=
Zn2++4H2O
C. 向0.1 L 1.0 mol·L−1ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6,需NaOH的物质的量为0.2 mol D. 某废液中含Zn2+,为提取Zn2+,可以控制溶液的pH≥12.0
二、双选题(本大题共3小题,共12.0分) 13. 下列说法不正确的是( )
A. 可以利用某些炼钢废渣来生产磷肥
B. 具有永久硬度的水主要用加热的方法来进行软化
C. 硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用S03转化为H2S04时放出的热量 D. 合成氨工业原料气净化时,常用碳酸钾溶液吸收除去二氧化碳.
14. 化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示,下列说法中
正确的是( )
A. A中氧元素非金属性最强,故只有氧元素显负价 B. 由A中的四种元素组成的化合物可能是离子化合物
C. A分子中存在两类共价键
D. A分子中氮原子没有孤电子对而氧原子有
15. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)⇌Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随
时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B. T2下,在0~t1时间内,υ(Y)=
a−bt1
mol/(L⋅min)
C. M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆 D. M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率增大
三、填空题(本大题共1小题,共13.0分) 16. 硼是新型无机材料中的明星元素.
(1)磷化硼是一种的耐磨涂料,图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元.磷化硼的晶体类型是 ______ ,一个晶胞中含 ______ 个P原子.
(2)氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料,B和N相比,电负性较大的是 ______ ,其基态原于的电子排布式为 ______ ,BN中B元素的化合价为 ______ ; (3)环硼氮烷与苯是等电子体.写出其分子结构式 ______ .
(4)BF3用作有机合成中的催化剂,也用于制造火箭的高能燃料.在BF3分子中,F−B−F的键角是 ______ ,B原子采取 ______ 杂化;BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF−4立体构型为 ______ .
四、实验题(本大题共2小题,共22.0分)
17. 某兴趣小组要进行有关氢气的定量测定实验,为保证氢气不损失,设计用甲、乙
两装置及橡胶管完成锌粒和稀硫酸制取氢气的操作.步骤如下:
①将锌粒放于______(填“甲”或“乙”,下同)装置中,将稀硫酸放于______
装置中.
②用橡胶管连接对应接口(填编号):A接______,B接______. ③将盛稀硫酸的试管倒置,即可发生反应放出气体.
18. 氯化铁可用作金属蚀刻、有机合成的催化剂,研究其制备及性质是一个重要的课题。
(1)氯化铁晶体的制备:
①为顺利达成实验目的,上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为
_______________________________________________________________。
②反应结束后,将乙中溶液边加入_____________,边进行加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得到产品。 (2)氯化铁的性质探究:
某兴趣小组将饱和FeCl3溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧,在试管底部得到固体。为进一步探究该固体的成分设计了如下实验。(查阅文献知:①FeCl3溶液浓度越大,水解程度越小②氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃,易升华,气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2③FeCl2熔点670℃)
操作步骤 打开K, 充入氮气 实验现象 D中有气泡产生 解释原因 ①充入N2的原因 B中出现棕黄色固体 ②产生现象的原因 关闭K, 加热至600℃,充分灼烧固体 实验结束,振荡C静置 ③ ________________ ④ (用相关的方程式说明) ⑤结合以上实验和文献资料,该固体可以确定的成分有______________________。
五、简答题(本大题共2小题,共25.0分) 19. (1)一定条件下,平衡常数如下:
2NO2⇌N2O4 K1 NO2⇌2N2O4 K2 N2O4⇌2NO2 K3 推导K1与K2,K1与K3的关系分别为:______
(2)衡量催化剂的性能指标有:活性、选择性、稳定性、价格等。对于给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的______(填“产率”、“比率”、转化率),催化剂的这种特性,称作它的______性。 (3)溶液的pH对Cr2O2−7降解率的影响如图1所示。
1
已知:CuO
2
硫酸pH<2.5
→
Cu+CuSO4;
酸性越大,Cr2O2−7被还原率越大。
①由图1可知,pH分别为2、3、4 时,Cr2O2−7的降解率最好的是______,其原因是______。 溶液由橙黄色变为橙色,请结合化学用语用平衡移动原理解释其原②按右图加入10滴浓硫酸,
因______。
(4)一定条件下焦炭可以还原NO2,反应为:2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g)
在恒温的密闭容器下,6molNO2和足量C 发生该反应,测得平衡时NO2的物质的量与平衡总压的关系如图2所示:则C 点NO2的转化率和C点时该反应的压强平衡常数Kp=(K,是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数) 分别为______、______。
(5)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2⇌CO2+O.其正反应速率为v正=K正c(CO)⋅c(O2),逆反应速率为v逆=K逆c(CO2)⋅c(O),K正、K逆为速率常数。在2500K下,K正=K逆=3.02×105L⋅s−1⋅mol−1.则该温度下上述反应的平衡常数K值1.21×105 L⋅s−1⋅mol−1,
为______(保留小数点后一位小数)。 (6)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g);△H1 ②CH3OH(g)⇌CH2OCH3(g)+H2O(g);△H2 ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g);△H3
总反应:3H2(g)+3CO(g)⇌CH2OCH3(g)+CO2(g)的△H=______。
20. 蓓萨罗丁是一种治疗顽固性皮肤T−细胞淋巴瘤的药物,有研究者设计其合成路线如图(部分反
应试剂和条 件已略):
已知:
Ⅰ.
KMnO4/H+
→
Ⅱ.RCOOH→2试回答下列问题:
SOCl
(1)原料A的名称为______; F分子中含氧官能团的名称为______ (2)原料B发生反应④所需的条件为______。 (3)反应①②③④⑤⑥中属于取代反应的是______ (4)反应②的化学方程式为______
(5)对苯二甲酸有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有______种, ①能与NaHCO3溶液发生反应;②能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为1:2:2:1的是______。 (6)请参考题中信息,以苯、甲苯及必要的无机试剂为原料设计线路合成
【答案与解析】
1.答案:D
解析:
本题考查了传统文化在化学中的应用,涉及了化学反应的考查,试题难度不大,注意相关知识的积累。
A项发生的是分解反应,B和C都发生了氧化还原反应,D项没有发生化学反应。
2.答案:B
解析:解:A.原子最外层只有1个电子的元素,可能为H,故A不选;
B.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素,可能为Na或K,元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液,故B选;
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素,为Mg元素或Ca元素,氢氧化镁为弱碱,故C不选;
D.原子的电子层数与最外层电子数相等的元素,可能为Be、Al,元素最高价氧化物的水化物溶于水不是强碱溶液,故D不选; 故选B.
元素最高价氧化物的水化物溶于水一定是强碱溶液,则由原子结构判断为碱金属元素或某些碱土金属元素,以此来解答.
本题考查原子结构及元素的性质,为高频考点,把握电子层结构推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意金属与对应碱的碱性,题目难度不大.
3.答案:D
解析:
本题考查天平的使用,物质的分离与提纯,氯气的收集等实验的评价,题目较容易。
A.称量药品时,应“左物右码”,固体样品需垫上称量纸,不能直接放在托盘上,故A错误; B.过滤时,漏斗下端应紧靠烧杯内壁,故B错误; C.乙醇和水互溶,不能通过分液漏斗分离,故C错误;
D.氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收过量氯气,由于其易溶于氢氧化钠溶液,所以需要设置防倒吸
装置,故D正确。 故选D。
4.答案:A
解析:解:A.乙烯、苯的最简式分别为CH2、CH,乙烯比苯的含C量低,则乙烯在空气中燃烧有黑烟,可知苯在空气中燃烧产生的烟更浓,故A正确;
B.苯中滴入液溴未见反应,需要加催化剂,反应条件不合理,故B错误;
C.丙烯含甲基,甲基为四面体结构,则丙烯分子内所有原子不在同一平面上,故C错误; D.蒸馏时测定馏分的温度,则温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误; 故选A.
A.乙烯、苯的最简式分别为CH2、CH,乙烯比苯的含C量低; B.苯中滴入液溴未见反应,需要加催化剂; C.丙烯含甲基,甲基为四面体结构; D.蒸馏时测定馏分的温度.
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握有机物的性质、有机反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大.
5.答案:B
解析:
本题考查了阿伏加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,注意气体摩尔体积使用条件和对象,题目难度不大。
A.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底,所以密闭容器中2molSO2和1molO2催化反应后分子数大于2NA,故A错误;
B.标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数目为:22.4L/mol×2×NA=0.5NA,故B正确; C.1mol重水与1mol水中中子数比为10:8=5:4,故C错误;
D.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为:22.4L/mol×NA=0.1NA,故D错误; 故选:B。
2.24L5.6L
6.答案:A
解析:
本题考查了元素化合物的性质推断,主要考查非金属元素的歧化反应和归中反应的特征应用,关键是理解金属无负价,题目难度中等。
由图可以看出,A这种单质与强碱发生反应,生成了两种产物B和C,而且B和C均含有同一种元素,且B和C又可以在强酸的作用下发生反应,生成单质A,那么可以看出反应①应该是A物质的歧化反应,反应②应该是关于一种元素的归中反应,则可以知道B和C中应该分别含有A的负价态物质以及正价态物质,则A可能为Cl2或S等非金属元素,
A.根据上面的分析可知,元素X应该有变价,反应①和②都属于氧化还原反应,Al无变价,故A错误;
B.根据上面的分析可知,元素X应该有变价,反应①和②都属于氧化还原反应,Si是非金属,故B正确;
C.由以上判断可知A可能为氯气,故C正确;
D.根据上面的分析可知,①应该是A物质的歧化反应,反应②应该是关于一种元素的归中反应,都是氧化还原反应,故D正确。 故选A。
7.答案:C
解析:
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意烯烃、酯等有机物的性质分析,题目难度不大。 A.含−COOC−,与稀H2SO4混合加热发生水解反应,故A错误; B.含碳碳双键、酚−OH,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.酚−OH的邻位、碳碳双键与溴水反应,则1mol 该物质最多可与3molBr2反应,故C正确; D.非−OH、−COOC−及水解生成的酚−OH均与NaOH反应,则1mol瑞香素与足量的NaOH溶液发生反应时,消耗NaOH 4mol,故D错误; 故选:C。
8.答案:A
解析:
本题考查配合物成键情况与杂化方式的判断,注意b为配离子,内界没有离子键,侧重于双基的考查,注意相关基础知识的积累,难度不大。
A.a中每个N原子均形成3个σ键,含有1对孤电子对,而b中每个N原子均形成4个σ键,不含孤电子对,故a和b中的N原子均采取sp3杂化,A正确;
B.b为配离子,Ca2+与N、O原子之间形成配位键,其配位数为6,B错误; C.b中N、O原子均未与H原子形成共价键,故b中不含分子内氢键,C错误;
D.b为配离子,O原子之间形成配位键,D错误。 Ca2+与N、其他原子之间形成共价键,不含离子键,故选A。
9.答案:D
解析:
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质性质、pH测定、反应与现象、沉淀转化、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度中等。 A.次氯酸钠溶液具有漂白性,应选pH计测定其pH,故A错误;
B.Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,现象和结论都不合理,故B错误; C.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,故C错误; D.由操作和现象可知,发生沉淀的转化,故Cu(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的小,故D正确; 故选:D。
10.答案:A
解析:
本题考查分解产物的检验,明确原理是解题关键,弄清所发生的化学反应及铁元素存在形态的变化,难度中等。
A.③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,在加热条件下CO与氧化铜反③用于除去二氧化碳,应生成铜和二氧化碳,⑥可检验是否生成二氧化碳,以确定分解是否生成CO,故A正确; B.实验时应先打开K1,通入N2以除去装置内的空气,避免二氧化碳干扰实验,并且在反应后继续通入N2,把生成的气体全部赶出,故B错误;
C.因从③中带出水蒸气,则不能检验水的生成,故C错误; D.草酸亚铁晶体分解剩余的FeO固体也为黑色,故D错误。
11.答案:B
解析:解:A、金属钠是活泼金属,工业上采用电解熔融物的方法冶炼,故A正确; B、金属镁是活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,故B错误; C、工业上采用热还原法来冶炼金属铁,故C正确;
D、对于不活泼金属Hg,可以直接用加热分解的方法将金属从氧化汞中还原出来,故D正确。 故选:B。
金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程.金属的活动性不同,可以采用不同的冶炼方法.
金属冶炼的方法主要有:热分解法:对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来(Hg及后边金属);
热还原法:在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来(Zn~Cu);
电解法:活泼金属较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属(K~Al). 本题考查了金属冶炼的一般原理,难度不大,注意根据金属的活泼性不同采取相应的冶炼方法.
12.答案:B
解析:
本题考查难溶电解质及应用,为高频考点,把握图中离子浓度变化、Ksp计算、两性氢氧化物为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的难点,题目难度不大。
A.由图示可知pH=7.0时,lg c(Zn2+)=−3.0,所以Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH−)=10−3×(10−7)2=10−17,A项错误;
B.锌及其化合物与铝及其化合物的性质相似,故向Na2[Zn(OH)4]溶液中加入过量HCl溶液生成ZnCl2,B项正确;
C.当加入0.2 mol NaOH时两者恰好完全反应会生成Zn(OH)2,若此时OH−的浓度为c,则Zn2+的浓度为0.5c,则0.5c3=10−17,显然c>10−6 mol·L−1,即此时溶液的pH≠6,C项错误; D.为获取Zn2+应使Zn2+沉淀,由题图可知需调节pH在8.0~12.0之间,D项错误。 故选B。
13.答案:BC
解析:解:A、某些炼钢废渣中磷的含量较高,可以用来生成磷肥,故A正确;
B.水的永久硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,加热时钙离子和镁离子不能形成沉淀,所以具有永久硬度的水不能用加热的方法来进行软化,故B错误;
C.硫酸工业中,接触室中热交换器是利用SO2转化为SO3时放出的热量,S03转化为H2S04是在吸收塔中进行,放出的热量较少,故C错误;
D.碳酸钾溶液能与二氧化碳反应生成碳酸氢钾,所以合成氨工业原料气净化时,常用碳酸钾溶液吸收除去二氧化碳,故D正确; 故选:BC.
A.某些炼钢废渣中磷的含量较高;
B.水的永久硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,依此分析; C.硫酸工业中,接触室中热交换器是利用SO2转化为SO3时放出的热量; D.碳酸钾溶液能与二氧化碳反应生成碳酸氢钾;
本题主要考查了工业反应原理,掌握反应原理是解题的关键,难度不大.
14.答案:BC
解析:
本题考查化学键的概念,为高频考点,把握结构和成键类型及相关概念为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
A、分子中除氧是负价,还有氮显负价,故A错误;
B、碳、氢、氧、氮四种元素可以形成铵盐,如碳酸铵或碳酸氢铵都是离子化合物,故B正确; C、分子中存在极性共价键和非极性共价键,如氮氮非极性键和氮氢等极性键,所以分子中存在两类共价键,故C正确;
D、分子除氧原子有孤电子对,还有每个氮原子都存在一对孤电子对,故D错误; 故选BC。
15.答案:CD
解析:解:根据先拐先平数值大知,温度T1>T2,升高温度X的浓度增大,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,
A.平衡时c(X)浓度越小,说明X转化率越大,则放出的热量越多,X的转化率:W>M,所以放出热量:W>M,故A错误;
υ(X)=B.T2下,在0~t1时间内,故B错误;
a−bt1
mol/L,相同时间内v(Y)=2v(X)=2×
11a−bt1
mol/L=
a−b2t1
mol/L,
C.温度越高化学反应速率越快,温度:T1>T2,M、W都是给定温度下的平衡点,各点的正逆反应速率相等,所以M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆,故C正确;
D.M点时再加入一定量的X,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,导致X的转化率增大,故D正确; 故选:CD。
根据先拐先平数值大知,温度T1>T2,升高温度X的浓度增大,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,
A.平衡时c(X)浓度越小,说明X转化率越大,则放出的热量越多; B.T2下,在0~t1时间内,υ(X)=C.温度越高化学反应速率越快;
D.M点时再加入一定量的X,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动。
本题考查图象分析,涉及温度、压强对化学平衡移动影响及化学反应速率的计算,侧重考查分析判断及计算能力,注意D为解答易错点,题目难度不大。
a−bt1
mol/L,相同时间内v(Y)=v(X);
2
1
16.答案:原子晶体;4;N;1s22s22p3;+3;
;120°;sp2;正四面体
(1)根据其根据结构知,解析:解:该物质为空间网状结构,所以是原子晶体,晶胞中原子数=8×8+6×=4;
21
1
故答案为:原子晶体;4;
(2)N原子核外电子数目为7,原子的电子排布式为1s22s22p3,同周期从左到右电负性依次增强,所以电负性N>B;B第ⅢA族元素,为+3价; 故答案为:N;1s22s22p3;+3;
(3)根据苯的结构确定环硼氮烷的结构简式为:
;
故答案为:
;
(4)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=2(a−xb)=2(0−3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角型,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形,键角是120°,BF3分子的中心原子B原子的价层电子对数为;3,属于sp2杂化;
−BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4中B原子的价层电子对4+
3+1−1×4
2
11
=4,该离子中不含孤电
子对,为正四面体结构.正四面体; 故答案为:120°;sp2杂化;正四面体.
(1)根据其空间结构确定晶体类型,利用均摊法计算原则数目;
(2)N原子核外电子数目为7,根据核外电子排布规律书写;同周期从左到右电负性依次增强,B第IIIA族元素,为+3价;
(3)根据苯的结构确定环硼氮烷的结构简式;
(4)价层电子对互斥理论认为:分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果,先判断价层电子对数,再确定构型和杂化方式;
本题考查了物质结构的综合性知识,原子的杂化方式、分子的空间构型、键角等知识点是高考的热点,应重点掌握,难度中等.
17.答案:甲;乙;D;E
解析:解:Zn与稀硫酸选择固液反应、不加热的装置,则
①将锌粒放于甲装置中,将稀硫酸放于乙装置中,将盛稀硫酸的试管倒置,即可发生反应放出气体故答案为:甲;乙;
②乙中短导管与A相连易于硫酸流下,用橡胶管连接对应接口为:A接D,B接E,故答案为:D;E.
用甲、乙两装置及橡胶管完成锌粒和稀硫酸制取氢气的操作,Zn在甲中,乙中为稀硫酸,组合为固液反应装置,生成的氢气从C口逸出,逸出来解答.
本题考查实验装置的应用,为高频考点,把握实验室制取氢气的装置、反应原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验操作及技能,题目难度不大.
18.答案:(1)①关闭弹簧夹1和3,打开弹簧夹2,待铁粉完全溶解后打开弹簧夹1和3,关闭弹簧
夹2
②浓盐酸 冷却结晶 (2)①排出装置内的空气 ②FeCl3易升华
③溶液分层,上层接近无色,下层橙红色
Δ−−
④2FeCl3=2FeCl2+Cl2,2Br+Cl2 =Br2+2Cl
⑤FeCl3、Fe2O3
解析:
本题以物质制备为载体,考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、物质成分分析、信息获取与迁移运用等,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等。
再由氯化亚铁与氯气制备氯化铁,为顺利达成实验目的,关闭弹簧夹1和3,(1)①先制备氯化亚铁,
打开弹簧夹2;待铁粉完全溶解后打开弹簧夹1和3,关闭弹簧夹2;
故答案为:关闭弹簧夹1和3,打开弹簧夹2,待铁粉完全溶解后打开弹簧夹1和3,关闭弹簧夹2; ②反应结束后,向乙制得的氯化铁溶液中加入浓盐酸,抑制铁离子的水解,然后加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得到产品; 故答案为:浓盐酸;冷却结晶;
(2)①为防止空气对实验的干扰,打开K,充入氮气; 故答案为:排出装置内的空气; ②FeCl3易升华,B中出现棕黄色固体; 故答案为:FeCl3易升华;
Δ
③充入氮气,关闭K,加热至600℃,充分灼烧固体,发生反应2FeCl3=2FeCl2+Cl2,生成的氯气
通入C装置,2Br−+Cl2=Br2+2Cl−,四氯化碳密度比水重,萃取溴单质,使C中溶液分层,上层接近无色,下层橙红色;
故答案为:溶液分层,上层接近无色,下层橙红色;
Δ
④灼烧固体,2FeCl3=2FeCl2+Cl2,生成的氯气C装置,2Br−+Cl2=Br2+2Cl−; Δ−−
故答案为:2FeCl3=2FeCl2+Cl2,2Br+Cl2=Br2+2Cl;
⑤根据实验,固体肯定含有氯化铁,氯化铁溶液中的铁离子水解灼烧后生成氧化铁,故固体还含有氧化铁,不能确定是否含有氯化亚铁; 故答案为:FeCl3、Fe2O3。
2+19.答案:K1=K22、K1=K3 比率 选择 pH=3 pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu,
1
所以不选pH=2;酸性越大,Cr2O2−7被还原率越大,pH=3酸性强于pH=4的溶液,所以选择pH=
+2−+3 溶液中存在Cr2O2−7+H2O⇌2CrO4+2H,加入硫酸,c(H)增大,平衡向逆反应方向移动
c(Cr2O2−7)增大 66.7% 5MPa 0.4 2△H1+△H2+△H3
24
解析:解:(1)2NO2⇌N2O4K1=c2(NO),
2
c(NO)
1 NO2⇌N2O4K2=2c(NO2)N2O4⇌2NO2K3
c2(NO2)c(N2O4)1
1
c2(N2O4)
,
则K1=K22;K1=K,
3
故答案为:K1=K22、K1=K;
3
1
(2)催化剂只能对主反应即生成目标产物的那个反应起起作用,这样在转化率一定的时候的确目标产物的比率会加大,并不是催化剂对所有反应都能同等程度促进,催化剂的这种特性,称作它的选择性,
故答案为:比率;选择;
pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu2+,pH=3酸性越大,Cr2O2−(3)①由图可知:7被还原率越大,酸性强于pH=4的溶液,所以选择pH=3,
pH=3;pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu2+,故答案为:所以不选pH=2;酸性越大,Cr2O2−7被还原率越大,pH=3酸性强于pH=4的溶液,所以选择pH=3;
2−②按右图加入10滴浓硫酸,溶液由橙黄色变为橙色,是因为溶液中存在Cr2O2−7+H2O⇌2CrO4+
2H+,加入硫酸,c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动c(Cr2O2−7)增大,溶液由橙黄色变为橙色,
+2−+故答案为:溶液中存在Cr2O2−7+H2O⇌2CrO4+2H,加入硫酸,c(H)增大,平衡向逆反应方向
移动c(Cr2O2−7)增大;
(4)6molNO2和足量C发生该反应,平衡状态二氧化氮物质的量为2mol,总压为5MPa,列三段式: 2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g) n始:6 0 0 n转:4 2 4 n平:2 2 4 C点时NO2和转化率=
4mol6mol
×100%=66.7%,
p2(CO2)p(N2)p2(NO2)
C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=故答案为:66.7%;5MPa;
=
(5×)2×(5×)
(5×)2
210
410210
=5MPa
2
(5)平衡常数K=c(CO)c(O)=K=3.02×10−5L/mol=0.4,
2
逆
c(CO)c(O)
K正
1.21×10−5L/mol
故答案为:0.4;
(6)①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g);△H1 ②CH3OH(g)⇌CH2OCH3(g)+H2O(g);△H2 ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g);△H3
盖斯定律计算①×2+②+③得到总反应的热化学方程式:3H2(g)+3CO(g)⇌CH2OCH3(g)+CO2(g)△H=2△H1+△H2+△H3, 故答案为:2△H1+△H2+△H3。 (1)平衡常数K=
生成物平衡浓度幂次方乘积反应物平衡浓度幂次方乘积
;
(2)催化剂会影响目标产物在最终产物中的比例;催化剂具有选择性;
(3)①由图可知:pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu2+,酸性越大,Cr2O2−7被还原率越大;
2−+②溶液中存在Cr2O2−7+H2O⇌2CrO4+2H;
(4)C点时该反应的压强平衡常数Kp=物质的量分数)据此计算;
p2(CO2)p(N2)p2(NO2)
(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
(5)平衡常数K为反应达到平衡时,即v正=v逆; (6)①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g);△H1 ②CH3OH(g)⇌CH2OCH3(g)+H2O(g);△H2
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g);△H3
盖斯定律计算①×2+②+③得到总反应的热化学方程式:3H2(g)+3CO(g)⇌CH2OCH3(g)+CO2(g)。
本题考查平衡常数计算、运用盖斯定律计算反应热,化学平衡影响因素与计算应用、反应热计算等,侧重考查学生解决问题能力,题目难度中等。
20.答案:对二甲苯或1,4−二甲苯 羰基、酯基 浓H2SO4、加
热 ②③⑥ 13
解析:解:(1)A为
能团的名称为羰基、酯基,
故答案为:对二甲苯或1,4−二甲苯;羰基、酯基;
(2)原料B发生的反应为醇的消去反应,该反应④所需的条件为浓H2SO4、加热, 故答案为:浓H2SO4、加热;
(3)反应①②③④⑤⑥中属于取代反应的是②③⑥,①为氧化反应、④消去反应、⑤加成反应, 故答案为:②③⑥;
,原料A的名称为对二甲苯或1,4−二甲苯; F分子中含氧官
(4)反应②的化学方程式为,
故答案为:;
(5)对苯二甲酸的同分异构体符合下列条件: ①能与NaHCO3溶液发生反应,说明含有羧基; ②能发生银镜反应,说明含有醛基,
如果取代基为−CHO、−COOH、−OH,有10种结构; 如果取代基为HCOO−、−COOH,有邻间对3种;
所以符合条件的有13种;
其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为1:2:2:1的是故答案为:13;
;
,
(6)以苯、甲苯及必要的无机试剂为原料设计线路合成,甲苯被酸性高锰酸钾溶液
氧化生成苯甲酸,苯甲酸和SOCl2发生取代反应生成苯酰氯,苯酰氯和苯发生取代反应生成
,其合成路线为
,
故答案为:。
A被酸性高锰酸钾溶液氧化生成对苯二甲酸,结合A分子式知,A为;根据对苯二
甲酸和D结构简式知,对苯二甲酸和甲醇发生部分酯化反应生成C为;
根据B及E产物结构简式知,B先发生消去反应生成E,E再和氢气发生加成反应,则E为
;反应⑥为取代反应生成F;
(6)以苯、甲苯及必要的无机试剂为原料设计线路合成,甲苯被酸性高锰酸钾溶液
氧化生成苯甲酸,苯甲酸和SOCl2发生取代反应生成苯酰氯,苯酰氯和苯发生取代反应生成
。
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析推断及知识综合运用能力、知识迁移能力,正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意结合反应条件、某些物质结构简式进行推断,熟练掌握常见有机物官能团及其性质、物质之间的转化关系,题目难度不大。
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