最高价含氧酸,也不能证明元素的非金属性:Cl>C>Si,D错误。] 8.D
9.A [能使品红溶液褪色的不一定是SO2,也可能是氯气等,A错误;下层溶液显紫色,说明有单质碘生成,氯水具有强氧化性,因此溶液中含有碘离子,B正确;碳酸氢钠的酸性强于氢氧化铝,根据较强酸制备较弱酸可知偏铝酸钠能与碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝和碳酸钠,即可以说明偏铝酸根离子结合氢离子的能力强于碳酸根,C正确;钠在CO2中燃烧生成碳酸钠和碳,说明CO2具有氧化性,D正确。]
10.D [在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个,距Cl-最近的Na+有6个,这6个离子构成一个正八面体, A选项正确;在CaF2晶胞中Ca2+位于立方体的8个顶角和6个面,11
所以Ca2+的数目是:8×+6×=4,在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+,B选
82项正确;每个碳原子形成4个共价键,两个碳原子形成一个共价键,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,C选项正确;CaF2是离子化合物,在水溶液或者熔融状态下能够完全电离出Ca2+和F-,能够导电,D选项错误。]
11.C [因为CN-与N2结构相似,可知CH2===CHCN分子中有3个π键、6个σ键,所以CH2===CHCN分子中σ键与π键数目之比为2∶1,A项错误;CO与N2结构相似,所以CO分子中σ键与π键数目之比为1∶2,B项错误;在D项的反应方程式中,产物中只有N2中有π键,依据4 mol N—H键断裂时消耗1 mol N2H4,可推知生成1.5 mol N2,则形成的π键数目为3NA,D项错误。]
12.BC [由图示分析可以知道在对电极上发生的反应是水电离出的氢离子得到电子生成氢气,电极反应为: 2H++2e-===H2↑,A正确;在光照下,电子(e-)由价带跃迁到导带后,然后流向对电极,所以半导体电极为阳极,发生氧化反应,B错误;阳离子向阴极移动,对电极为阴极,因此电解质溶液中阳离子向对电极移动,C错误;由分析可以知道,该装置是光能转化为电能,电能转化为化学能的过程,整个过程中实现了太阳能→电能→化学能的转化,D正确。]
13.C [铋酸钠可氧化Mn2+生成MnO-4,有颜色改变,A正确;铋酸钠不能氧化硫酸,能氧化盐酸中的Cl-,因此可用硫酸酸化,B、D均正确;生成0.2 mol的MnO-转移电子1 mol,4,
C错。]
14.AB [根据电子守恒,参加反应的CuFeS2和CuCl2的物质的量之比为1∶3,FeCl3溶液用作腐蚀铜箔的氧化剂,A、B均错。]
-)+2c(CO2-),pH=10.2515.A [溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO33-)+2c(CO2-),故c(Na+)>c(HCO-)+c(CO2-),A项时,c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>c(HCO3333-,所以为获得尽可能错误;由图像可以看出,pH=8左右,溶液中的含碳微粒主要是HCO3
纯的NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9 之间,B项正确;根据图像,pH=6.37时,c(H2CO3)
-),根据HCO=c(HCO323
c?H+?·c?HCO-3?
+-H+HCO3,Ka1(H2CO3)==c(H+)=10-6.37,
c?H2CO3?
2-
C项正确;根据图像可知,pH=10的溶液中,HCO-3占0.6,CO3约占0.4,溶液中溶质为2--+Na2CO3和NaHCO3,则溶液中存在以下关系c(Na+)>c(HCO-3)>c(CO3)>c(OH)>c(H),D
项正确。]
16.Ⅰ. (1)2Cu-2e+2OH===Cu2O+H2O
(2)4Cu(OH)2(s)+N2H4(l)===2Cu2O(s)+N2(g)+6H2O(l) ΔH=(4b+c-a) kJ·mol1 Ⅱ.(1)BCD
(2)0.12 mol·L1·min1 9.375 增大 (3)相对于N点而言,M点温度在500~600 K之间,温度较高,反应速率较快,CO的平衡转化率也较高,压强为常压,对设备要求不高 解析 Ⅰ.(2)将题中所给反应方程式依次编号: ①N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1 ②Cu(OH)2(s)===CuO(s)+H2O(l) ΔH=+b kJ·mol-1 ③4CuO(s)===2Cu2O(s)+O2(g) ΔH=+c kJ·mol-1
由盖斯定律4×②+③+①有:4Cu(OH)2(s)+N2H4(l)===2Cu2O(s)+N2(g)+6H2O(l) ΔH=(4b+c-a) kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)在绝热恒容的容器中,随反应进行温度发生变化,平衡常数也随之发生变化,当反应的平衡常数不再变化时说明反应达到平衡,故C正确;混合气体总质量不变,随反应进行混合气体总物质的量逐渐减小,则气体的平均摩尔质量逐渐增大,当气体的平均摩尔质量不再变化时,说明反应达到平衡,故D正确。
-
-
-
-
-
n?H2?
(2)①H2和CO总物质的量为3 mol,且起始=2,可以知道H2为2 mol、CO为1 mol,5 min
n?CO?达到平衡时CO的转化率为0.6,则: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
起始/mol 1 2 0 变化/mol 0.6 1.2 0.6 平衡/mol 0.4 0.8 0.6 容器的容积为2 L,则v(H2)=
1.2 mol
=0.12 mol·L-1·min-1;该温度下平衡常数K=
2 L×5 min
0.62c?CH3OH?==9.375。此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,此时
c?CO?·c2?H2?0.40.82
×??22
0.6+0.42
浓度商Q=≈7.813<9.375,所以反应向正反应方向进行,达新平衡时H2的转
0.4+0.40.8
×??2
22化率将增大。
17.(1)
(2)不相同 正四面体
O>C>Li
a
(3)1 LiC2 (4)面心立方最密堆积 LiB6H6
2
解析 (2)H3PO4中P原子的杂化轨道数是4,P原子的杂化方式是sp3,H2CO3中C原子的杂
-化轨道数是3,C原子的杂化方式是sp2,杂化方式不同;PO34中P原子的杂化轨道数是4,-无孤电子对,所以PO34立体构型为正四面体。(3)根据均摊原则,每个碳环实际占用2个碳
1
原子,每个锂离子占用碳环是1+6×=3,石墨嵌入化合物的Li、C原子数比为1∶6,所
3以LixC6中x=1;若每个六元环都对应一个Li+,则石墨嵌入化合物的Li、C原子数比为1∶2,所以化学式是LiC2。(4)根据阴离子在晶胞中位置图,阴离子在晶胞顶点和面心,所以堆积方11
式为面心立方最密堆积;根据“均摊法”,阴离子数8×+6×=4,Li+占据阴离子组成的
82所有正四面体中心,晶胞中共8个锂离子,故该化合物的化学式LiB6H6;根据晶胞结构,晶
胞边长为a nm,Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心,晶胞边长为a nm,所以两个最近的Li+的距离为相邻的两个正四面体的体心间距(或两个八分之一晶胞立方的体心间距),是晶a
胞边长的一半,即 nm。
2
18.(1)4FeSO4·7H2O+O2 ===4Fe(OH)SO4+26H2O (2)①50 ℃ 防止产生倒吸(或用作安全瓶)
②C 产生白色沉淀 BE ③SO2+2OH===SO23+H2O ④
操作步骤 KSCN溶液(或硫氰化钾溶液) ⑤35.7%
解析 (2)①SO3的沸点是44.8 ℃,当温度高于44.8 ℃时三氧化硫为气体状态,把试管浸泡在50 ℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固,产生的气体极易和溶液反应时,会产生倒吸,所以装置Ⅱ的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中或用作安全瓶。
②装置Ⅲ的作用是检验是否有三氧化硫生成,可以选用氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成说明有三氧化硫生成;装置Ⅳ是检验二氧化硫,二氧化硫能使品红褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以选用二者来检验二氧化硫。
④检验三价铁离子用硫氰化钾溶液,溶液变红色,证明有三价铁离子,进而说明固体产物中含有氧化铁;检验二价铁离子用K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中生成蓝色沉淀,说明有二价铁离子,即证明固体产物中含有FeO。
⑤反应过程中FeSO4固体分解为二氧化硫、三氧化硫、FeO、Fe2O3,完全分解后得到的11.2 g固体为氧化铁和氧化亚铁,减少的质量为二氧化硫和三氧化硫的总质量,设生成的二氧化22.8硫为x mol,三氧化硫为y mol,根据硫元素守恒,则x+y==0.15,64x+80y=22.8-11.2
152=11.6,解得:x=0.025,y=0.125,FeSO4固体分解,每生成1 mol二氧化硫时硫元素得到2 mol电子,每生成1 mol Fe2O3时铁元素失去2 mol电子,所以生成的二氧化硫与氧化铁的物质的量相同,则Fe2O3的物质的量为0.025 mol,其质量为0.025 mol×160 g·mol-1=4.0 g,
预期实验现象 溶液变成红色 预期实验结论 固体中含有FeO -
-
4.0 g
质量分数为:×100%≈35.7%。
11.2 g
19.(1)将PbSO4转化为PbCO3,提高铅的利用率
(2)生成的PbSO4为难溶物,阻碍反应持续进行 3Pb+8H+2NO3===3Pb2+2NO↑+4H2O (3)HNO3 取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤干净 (4)1.25×105
(5)4PbSO4+6NaOH=====3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O 51.75%
解析 (1)硫酸铅在溶液中存在溶解平衡,由于碳酸铅的溶解度小于硫酸铅,所以向硫酸铅溶
-液中加入碳酸钠发生反应:PbSO4(s)+CO23(aq)
-PbCO3(s)+SO24(aq),故加Na2CO3溶液
+
-
+
50~60 ℃
转化的目的是将PbSO4转化为PbCO3,提高铅的利用率。(4)当沉淀转化达平衡时,滤液l中c(SO
2-
4
)与c(CO2-3
1.82×10-8Ksp?PbSO4?
)的比值为===
--c?Pb2+?Ksp?PbCO3?c?CO2c?CO21.46×10-133?3?·
-c?SO24?
2-?·c?SO4c?Pb2+?
≈1.25×105。(5) 50~60 ℃时合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH=======3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O;若得到纯净干燥的三盐99.0 t,则其中铅元素的质量为:
828
990
50~60 ℃
×99.0×106 g≈8.28×107 g=82.8 t,设铅泥中铅的质量分数为W,则200.0 t铅泥中铅元素的质量为200Wt,铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,有200Wt×80%=82.8 t,则铅泥中铅元素的质量分数为W=51.75%。
20.(1)环己醇 羰基 (2)HOCH2CH2CH2CH2OH (3)氧化反应 缩聚反应
(4)
(5)
NH3
2
、
H
+
CH3CH2OH
2
(6)CH2==CHCH3――→CH2==CHCN――→CH2==CHCOOH―――――→CH2==CHCOOCH2CH3。 OHO浓硫酸、加热解析 A与水发生加成反应生成B,B氧化生成C,C氧化生成D,D与H发生缩聚反应生
成PBA,结合PBAT的结构可知,H为HO(CH2)4OH;由信息可知E为
,E与氨气、
氧气反应生成F为,F水解生成G为,G与H发生缩聚反应生成PBT,PBA
与PBT共聚生成PBAT。
(5)与D互为同分异构体且满足①能与NaHCO3溶液反应,含—COOH;②能发生银镜反应,含—CHO;③能发生水解反应,含—COO—,④核磁共振氢谱四组峰,峰面积之比为1∶6∶2∶1,则分子中含2个甲基,四种H,满足条件的结构简式为HOOCC(CH3)2CH2OOCH或HOOCCH2C(CH3)2OOCH。
(6)由丙烯为起始原料制备
H+
2
的单体的合成路线,结合信息R—CH3――→O
2
NH3
R—CN――→R—COOH可知,丙烯发生相似的反应得丙烯酸,再与乙醇发生酯化反应得到产HO物,具体合成路线见答案。