- 物质结构
- 共214题
6.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液反应:
下列说法正确的是()
正确答案
解析
A.实验1没有明显现象,只能说明反应没发生,客观事实是金属活泼性是铝大于铜。
B.实验2生成红色固体的反应是3Cu2++2Al=3Cu+2Al3+。
C.由实验1、2的对比实验可知产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同导致的。
D.铝片在等H+浓度的盐酸和硫酸中反应时,由实验可知溶液中的含有Cl-时,反应的速率更快,因此是在盐酸中反应更快。
考查方向
解题思路
由实验1可知金属铝的活泼性强于金属铜。B选项中方程式左右电子不守恒故方程式书写错误。且溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2 出现不同现象的原因,且用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为的盐酸和硫酸反应,显然是在盐酸中反应更剧烈。
易错点
方程式两边的电子个数应该相等。
知识点
碳和氮是地球上含量丰富的两种元素,其氧化物的化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料,消除氧化物对环境的负面影响。
19.右图是1mol NO2气体和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。写出此反应的热化学方程式为
____________________________;
20.在不同温度下,向VL密闭容器中加入1 mol NO和1 mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),达到平衡时的数据如下:
请回答下列问题:
①T1℃时,该反应的平衡常数K= ,若开始时反应物的用量均减小一半,平衡后NO的转化率将 (“增大”、“减小”或“不变”)
②当该反应达到平衡后下列说法正确的是______(填序号)。A.2v(CO2)消耗=v(NO)生成B.混合气体的平均相对分子质量不再改变C.混合气体的密度不再改变 D.NO、CO2的物质的量浓度均不再变化
③若T1<T2,则△H 0(填“大于”或“小于”),
④T1℃时,若改变反应条件,导致NO浓度增大,则改变的条件可能是 (填序号)。
A.增加NO的量
B.加入催化剂
C.减小CO2的量
D.缩小容器体积
E.升温
21.若用CO和氧气构成燃料电池,以熔融Li2CO3—K2CO3作电解质,负极电极反应式是_________
正确答案
NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) △H=a-b kJ/mol或△H=-(b-a) kJ/mol
解析
由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量-(b-a) kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g) △H=a-b kJ/mol或△H=-(b-a) kJ/mol。
考查方向
解题思路
由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量-(b-a) kJ。
易错点
注意反应2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是气体体积不变的反应,平衡不受压强的影响;电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。
正确答案
① 不变
②A BCD
③小于
④ A D E
解析
T1℃平衡时CO2是0.3mol,则生成氮气也是0.3mol,而剩余NO是1mol—0.3mol×2=0.4mol,该反应的平衡常数,T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,相当于增大压强,该反应为等体积反应,概念压强,平衡不发生移动,故c (N2) :c (NO)不变;D项T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半,平衡逆向移动, NO的转化率减小。
根据表中数据可知T2温度下平衡时消耗碳是1mol—0.75mol=0.25mol,则根据方程式可知生成CO2是0. 25mol。由于正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2的物质的量减少,则由上述信息可推知:T1<T2,△H<0。
当2v(CO2)消耗=v(NO)生成;混合气体的平均相对分子质量不再改变;混合气体的密度不再改变;NO、CO2的物质的量浓度均不再变化均可说明反应达到平衡。 T1℃时,若改变反应条件,导致NO浓度增大,则改变的条件可能是增加NO的量;缩小容器体积;升温。
考查方向
解题思路
T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,相当于增大压强,该反应为等体积反应,概念压强,平衡不发生移动,故c (N2) :c (NO)不变;T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半,平衡逆向移动, NO的转化率减小。
由于正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2的物质的量减少,则由上述信息可推知:T1<T2,△H<0。
T1℃时,若改变反应条件,导致NO浓度增大,则改变的条件可能是增加NO的量;缩小容器体积;升温。
易错点
注意反应2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是气体体积不变的反应,平衡不受压强的影响;电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。
正确答案
CO-2e-+ CO32-=2CO2
解析
甲烷燃料电池,根据氧化还原反应得知还原剂为负极、通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极,所以负为甲烷、正极为氧气,负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应式为O2+2CO2-4e-═2CO32-,据此分析解答.
单位:mol/L 2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=﹣213.5 kJ/mol,
始 0.5 0.5 0 0
转(T1) 0.3 0.15 0.15 0.15
T1 0.2 0.35 0.15 0.15
转(T1) 0.25 0.125 0.125 0.125
T2 0 .25 0.375 0.125 0.125
K(T1)= =0.5625;K(T2)= =0. 25;
因 K(T1)> K(T2) 故温度T1<T2;
B项T1℃时,该反应的平衡常数K==
=9/16=0.5625
C项T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,相当于增大压强,该反应为等体积反应,概念压强,平衡不发生移动,故c (N2) :c (NO)不变;D项T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半,平衡逆向移动, NO的转化率减小。
A、根据表中数据可知T2温度下平衡时消耗碳是0.5mol—0.375mol=0.125mol,则根据方程式可知生成CO2是0.125mol。由于正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2的物质的量减少,则由上述信息可推知:T1<T2,A错误;
B.T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,由于反应前后体积不变,则改变压强平衡不移动,所以c(N2):c(NO)不变,B错误;
C.T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半,相当于降低压强,但平衡不移动,所以平衡后NO的转化率不变,C错误;,D正确,答案选D。
考查方向
解题思路
甲烷燃料电池,根据氧化还原反应得知还原剂为负极、通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极,所以负为甲烷、正极为氧气。
易错点
注意反应2NO(g)+C(s)═N2(g)+CO2是气体体积不变的反应,平衡不受压强的影响;电极反应式书写,根据电解质确定正负极产物。
1.下列有关常见有机物说法正确的是 ( )
正确答案
解析
A.糖中单糖、低聚糖、油脂不是高分子化合物,多糖是高分子化合物,蛋白质是天然高分子化合物,A错误;
B.生石灰能和酸反应生成乙酸钙,乙醇和生石灰不反应,所以要除去乙醇中少量的乙酸,可以加入足量生石灰,蒸馏,B正确;
C.乙醇可以使酸性KMnO4溶液褪色,C错误。
D.甲烷可利用石油的分馏得到,石油裂化可得到乙烯,D错误。
故选B。
考查方向
解题思路
A.糖中单糖、低聚糖、油脂不是高分子化合物,多糖是高分子化合物,蛋白质是天然高分子化合物;
B.生石灰能和酸反应生成乙酸钙,乙醇和生石灰不反应,所以要除去乙醇中少量的乙酸,可以加入足量生石灰,蒸馏;
C.乙醇可以使酸性KMnO4溶液褪色。
D.甲烷可利用石油的分馏得到,石油裂化可得到乙烯。
易错点
本题考查有机物的结构与性质,为高考常见题型,涉及石油的裂化、除杂、蛋白质的性质、同系物判断等,把握常见的有机物的性质即可解答,题目难度不大。
知识点
从废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下:
回答下列问题:
14.①中废渣的主要成分是____。
15.②、③中的变化过程可简化为(下式中Rn+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂
的主要成分):
Rn+(水层)+nHA(有机层) RAn(有机层)+nH+(水层);
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。③中反萃取时加入的X试剂是 。
16.完成④中反应的离子方程式:ClO3-+ VO2++ H+= VO3++ Cl-+ ______
17.25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下:
根据上表数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为 ;若钒沉淀率为90%
时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知:25℃时,Kap[Fe(OH)3]=2.6×10-29)
18.在整个工艺流程中,可以循环利用的物质是水、 和 。
19.写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 。
正确答案
SiO2
解析
废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反应,二氧化硅不与酸反应,过滤得到滤渣为二氧化硅,故答案为:SiO2
考查方向
解题思路
根据物质的水溶性确定,V2O5和SiO2难溶于水,亚硫酸根具有还原性,酸性条件下,能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子,过滤得到滤渣为二氧化硅。
易错点
将工艺流程转化为物质的流程分析。
正确答案
加入碱中和产生的酸,平衡右移提高了钒的萃取率
硫酸
解析
②中萃取时必须加入适量碱,分析平衡,Rn+(水层)+nHA(有机层)=RAn(有机层)+nH+(水层),加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行;③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行,可以加入硫酸抑制平衡正向进行,故答案为:加入碱中和产生的酸,平衡右移提高了钒的萃取率;硫酸
考查方向
解题思路
根据Rn+(水层)+nHA(有机层)RAn(有机层)+nH+(水层),加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行;加入硫酸抑制平衡正向进行。
易错点
将工艺流程转化为物质的流程分析。
正确答案
ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O
解析
依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平,ClO3-中氯元素化合价从+5价变化为-1价,得到电子6,VO2+变化为VO3+、元素化合价从+4价变化为+5价失电子1,依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O,故答案为:3H2O
考查方向
解题思路
依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平,ClO3-中氯元素化合价从+5价变化为-1价,得到电子6,VO2+变化为VO3+、元素化合价从+4价变化为+5价失电子1,依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O。
易错点
电子守恒原子守恒配平。
正确答案
1.7 2.6×10-3
解析
从沉淀率和pH关系可知,随pH增大,沉淀率先增大后减小,故沉淀率最大的pH即为最佳pH,pH=1.7时钒的沉淀率最大为98.8%,加入氨水调节溶液的最佳pH为1.7,若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3,沉淀,此时溶液PH=2,计算氢氧根离子浓度c(OH-)=10-12mol/L,k[Fe(OH)3]=2.6×10-39=c(Fe3+)c3(OH-),c(Fe3+)==2.6×10-3mol/L,故答案为:1.7;2.6×10-3;
考查方向
解题思路
从沉淀率和pH关系可知,随pH增大,沉淀率先增大后减小,故沉淀率最大的pH即为最佳pH,pH=1.7时钒的沉淀率最大为98.8%,加入氨水调节溶液的最佳pH为1.7,若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3,沉淀,此时溶液PH=2,计算氢氧根离子浓度c(OH-)=10-12mol/L,k[Fe(OH)3]=2.6×10-39=c(Fe3+)c3(OH-),c(Fe3+)==2.6×10-3mol/L
易错点
计算错误
正确答案
有机萃取剂 氨水(或氨气)
解析
从流程图可知,③中有机萃取剂用于②中萃取,⑥中氨气用于⑤中调节pH,故答案为:有机萃取剂、氨水(或氨气)
考查方向
解题思路
从流程图可知,③中有机萃取剂用于②中萃取,⑥中氨气用于⑤中调节pH。
易错点
将工艺流程转化为物质的流程分析。
正确答案
Fe3+、VO3+、NH4+、K+
解析
依据流程反应分析,加入的试剂在反应过程中生成的离子为,除H+之外的阳离子为Fe3+、VO22+、NH4+、K+,故答案为:Fe3+、VO3+、NH4+、K+。[来源:学科网]
考查方向
解题思路
依据流程反应分析,加入的试剂在反应过程中生成的离子为,除H+之外的阳离子为Fe3+、VO22+、NH4+、K+
易错点
将工艺流程转化为物质的流程分析。
27.世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:
(1)ClO2中所有原子_________(填”是“或”不是“)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用_________(填序号,下同)。
A.饱和食盐水 B.碱石灰 C.浓硫酸 D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是_________。
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为_____________。缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境。
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是____________________,此法相比欧洲方法的优点是_______________________。
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为________________。此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是________。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
2.下列化学用语的表述正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20. X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)Y基态原子的电子排布式是 ;Z所在周期中第一电离能最大的元素是 。
(2)XY2- 离子的立体构型是 ;R2+的水合离子中,提供孤电子 对的原子是 。
(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。
(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)1s22s22p4 Cl
(2)V形 O
(3)2:1
(4)2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
5.下列除杂操作正确的是
正确答案
A
解析
A、氯化钠可以让硬脂酸钠发生盐析,进一步和甘油过滤即可以分离,故A正确
B、饱和碳酸钠溶液可以和二氧化硫以及二氧化碳反应,不能将二氧化碳留下来,故B错误;
C、氢氧化钠可以和乙酸发生中和反应,还可以和乙酸乙酯发生酯的水解反应,不符合除杂原则,故C错误;
D、苯酚和溴水发生反应生成2,4,6-三溴苯酚和有机溶剂苯是互溶的,不能过滤分离,故D错误;
考查方向
本题主要考查了物质的分离、提纯和除杂。
解题思路
本题考查混合物的分离和提纯,题目难度不大,除杂注意几个问题:一是不能影响被提纯的物质,如B项中二氧化碳能与饱和碳酸钠溶液反应;二是不能引入新的杂质,题目中C、D都引入新杂质.
易错点
1、除杂时不能引入新的杂质
2、不能影响被提纯的物质
知识点
13.下列各组中的物质相互反应时,无论哪种过量,都可用同一个离子方程式表示的是
①碳酸钠溶液与盐酸
②硫酸铝溶液与氨水
③二氧化碳气体与苯酚钠溶液
④硝酸银溶液与氨水
⑤碘化亚铁溶液与氯水
⑥碳酸氢钙溶液与澄清石灰水
正确答案
解析
①碳酸钠少量时发生的反应为CO 3 2- +2H + =CO 2 ↑+H 2 O;碳酸钠过量的反应离子方程式为CO 32- +H + =HCO 3 - ,所以量不同反应不同,故①不符合;
②硫化氢气体与氯化铁溶液发生氧化还原反应,与量无关,反应的离子方程式为2Fe 3+ +H 2 S=S↓+2Fe2+ +2H + ,故②符合;
③硫酸铝溶液与氨水的反应只有,Al 3+ +3NH 3 •H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3NH 4 + 与量无关,故③符合;
④硝酸银溶液与氨水反应,氨水多时生成银氨溶液,氨水少时生成氢氧化银沉淀,所以量不同产物不同,反应不同,故④不符合;
⑤Fe 2+ >I - 的还原性氯水的量的多少不同,反应进行的程度不同,少量氯水时只氧化亚铁离子,氯水过量氧化亚铁离子后继续氧化碘离子,故⑤不符合;
⑥碳酸氢钙溶液与澄清石灰水的反应Ca 2+ +HCO 3 - +OH - =CaCO 3 ↓+H 2 O,与量无关,故⑥符合;综上所述②③⑥符合;
考查方向
解题思路
①碳酸钠少量时发生的反应为CO 3 2- +2H + =CO 2 ↑+H 2 O;碳酸钠过量的反应离子方程式为CO 32- +H + =HCO 3 - ,所以量不同反应不同,故①不符合;
②硫化氢气体与氯化铁溶液发生氧化还原反应,与量无关,反应的离子方程式为2Fe 3+ +H 2 S=S↓+2Fe2+ +2H + ,故②符合;
③硫酸铝溶液与氨水的反应只有,Al 3+ +3NH 3 •H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3NH 4 + 与量无关,故③符合;
④硝酸银溶液与氨水反应,氨水多时生成银氨溶液,氨水少时生成氢氧化银沉淀,所以量不同产物不同,反应不同,故④不符合;
⑤Fe 2+ >I - 的还原性氯水的量的多少不同,反应进行的程度不同,少量氯水时只氧化亚铁离子,氯水过量氧化亚铁离子后继续氧化碘离子,故⑤不符合;
⑥碳酸氢钙溶液与澄清石灰水的反应Ca 2+ +HCO 3 - +OH - =CaCO 3 ↓+H 2 O,与量无关,故⑥符合;综上所述②③⑥符合;
易错点
定量书写离子反应方程式。
知识点
6.25℃时,已知
现取10.6 g Na2CO3 与盐酸混合所得的一组体积为1 L 的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。在25℃时,下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是
正确答案
解析
根据图像可知溶液粒子浓度大小与PH的关系,电荷守恒、物料守恒以及质子守恒,然后结合图象和题意灵活运用即可,
A项,根据电荷守恒可知,溶液中离子应该满足关系式c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c
(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-),错误
A项,pH=4,说明反应中有CO2生成,所以根据物料守恒可知c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1 mol•L-1,错误
C项,根据图象可知pH=8时,溶液中碳酸氢钠的浓度远远大于碳酸钠的浓度,这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠,则根据物料守恒可知2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]=2c(Cl-)=c(Na+),则c(H+)+2c(H2CO3)+2c(HCO3-)=c(OH-)+c(Cl-),故C错误
D项,PH=11时,c(HCO3-)=0.02mol/L,c(CO32-)=0.08mol/L, c(H+)=10-11mol/L由水的离子积常数可得c(OH-)=10-3mol/L,所以K= [c(HCO3-)·c(OH-)]/ c(CO32-)=(0.02 mol/L×10-3mol/L)/ 0.08mol/L=2.5×10-4 ,D正确。本题正确答案是D
考查方向
解题思路
根据图像可知溶液粒子浓度大小与PH的关系,电荷守恒、物料守恒以及质子守恒,然后结合图象和题意灵活运用即可,
A项,根据电荷守恒可知,溶液中离子应该满足关系式c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c
(OH-)+c(Cl-)+c(HCO3-),错误
A项,pH=4,说明反应中有CO2生成,所以根据物料守恒可知c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1 mol•L-1,错误
C项,根据图象可知pH=8时,溶液中碳酸氢钠的浓度远远大于碳酸钠的浓度,这说明反应中恰好是生成碳酸氢钠,则根据物料守恒可知2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]=2c(Cl-)=c(Na+),则c(H+)+2c(H2CO3)+2c(HCO3-)=c(OH-)+c(Cl-),故C错误
D项,PH=11时,c(HCO3-)=0.02mol/L,c(CO32-)=0.08mol/L, c(H+)=10-11mol/L由水的离子积常数可得c(OH-)=10-3mol/L,所以K= [c(HCO3-)·c(OH-)]/ c(CO32-)=(0.02 mol/L×10-3mol/L)/ 0.08mol/L=2.5×10-4 ,D正确。
A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所有选D选项。
易错点
本题考查碳酸钠和盐酸反应中离子浓度大小比较,属于综合性试题的考查,对学生的思维能力提出了较高的要求,该题的关键是在明确反应原理的基础上利用好几种守恒关系,即电荷守恒、物料守恒以及质子守恒,然后结合图象和题意灵活运用即可,难度中等
知识点
扫码查看完整答案与解析