- 卤素原子结构及其性质的比较
- 共92题
H2S、SO2在工农业生产中具有重要应用。
14.羰基硫(COS)可作粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。H2S和CO混合加热可制得羰基硫,反应方程式为:CO(g)+H2S(g)
COS(g)+H2(g)
①羰基硫的电子式为____________________;
②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是____________(填序号)。
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易
15.H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式______________。
16.H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1;
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+、未知浓度的Mn2+和0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=___时,Fe2+开始沉淀;当Mn2+开始沉淀时,溶液中=______。
【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19,KSP(MnS)=2.8×10-13】
17.用图所示装置可将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极。则电子流入的电极为_______(用A或B表示),A极的电极反应式为__________________
正确答案
(1)①,②ac
解析
(1)①羰基硫中分子中所有原子的最外层都满足8电子结构,碳原子能形成4个共价键,硫原子能形成2个共价键,氧原子能形成2个共价键,所以其电子式为 ,只含极性共价键,故答案为:
;极性;
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4,说明碳酸的酸性强于硫酸,碳酸和硫酸为C和S元素的最高价氧化物对应的水化物,则证明非金属性S>C,故a正确;
b.酸性:H2SO3>H2CO3,由于亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物,无法比较二者的非金属性大小,故b错误;
c.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价,说明硫元素对共用电子对的吸引力较强,说明非金属性:S>C,故c正确;
故答案为:ac;
考查方向
解题思路
(1)①根据羰基硫分子结构和CO2相似,羰基硫分子中所有原子的最外层都满足8电子结构判断其电子式;
②利用氢化物稳定性、最高价氧化物水化物酸性及得电子能力比较非金属性;
易错点
坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。
正确答案
(2)5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O;
解析
(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,该反应的化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O,
故答案为:5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O;
考查方向
解题思路
(2)由反应物、生成物及电子守恒书写化学反应;
易错点
坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。
正确答案
(3)①0.043 ②2 ③2×106
解析
(3)①根据溶液pH与c(S2-)关系图pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol•L-1,所以c(H2S)+c(HS-)=0.1-5.7×10-2=0.043mol/L,故答案为:0.043;
②当Qc=KSP(FeS)时开始沉淀,所以c(S2-)= Ksp(FeS)/c(Fe2+)= 1.4×10-19/0.010mol/L=1.4×10-17mol/L,结合图象得出此时的pH=2,所以pH=2时Fe2+开始沉淀,故答案为:2;
当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,所以c(S2-)= Ksp(MnS)/c(Mn2+)= 2.8×10-13/0.010mol/L=2.8×10-11mol/L,结合图象得出此时的pH=5,所以pH=5时锰离子开始沉淀。c(Mn2+)/c(Fe2+)=2.8×10-11mol/L /1.4×10-17mol/L=2×106;
考查方向
解题思路
(3)①pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol•L-1;
②当Qc=Ksp(FeS)时开始沉淀,由此求出硫离子的浓度,结合图象得出此时的pH;再一次根据当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,由此求出硫离子的浓度,然后求c(Mn2+)/c(Fe2+)即可求出答案。
易错点
坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。
正确答案
(4)B SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
解析
(4)①由图可知,左侧SO2失去电子转化为SO42-,右侧O2只得到电子,则右侧为正极,A极为负极,电子从A极流出,B为电子流入的一极。由原电池的知识可知,负极发生氧化反应,失去电子,溶液为50% H2SO4,由此可知A极的电极反应式为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
考查方向
解题思路
(4)由图可知,右侧O2得到电子,则右侧为正极,A极为负极,电子从A极流出.由原电池的知识可知,负极发生氧化反应,失去电子,再根据溶液的酸碱性即可写出电极方程式。
易错点
坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。
发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃刹。
18.肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因_________________________。
19.已知:2 N2H4 (1)+ N2O4 (1)===3N2(g)+4H2O(1) △H=-1225 kJ·mol-1
断开1 mol下列化学键吸收的能量分别为:N—H:390 kJ N—N:190 kJ N≡N:946 kJ O—H:460 kJ。
则使1 mol N2O4 (1)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是_________________
20.已知N2O4 (1)2NO2(g) △H=+57.20 kJ·mol-1,t℃时,将一定量的NO2、N2O4充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如下表所示:
①c(X)代表________(填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K=________;
②前10 min内用NO2表示的反应速率为_____,20 min时改变的条件是_____;重新达到平衡时,NO2的百分含量 _________(填序号)a.增大 b.减小 C.不变 d.无法判断
21.已知:在相同条件下N2H4·H2O的电离程度大于
N2H5C1的水解程度。常温下,若将0.2 mo1·L-1N2H4·H2O溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为_____________。
正确答案
(1)N2H4+H2O⇌N2H+5+OH-
解析
(1)肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,则电离生成OH-和阳离子,电离方程式为N2H4+H2O⇌N2H+5+OH-;故答案为:N2H4+H2O⇌N2H+5+OH-;
考查方向
解题思路
(1)N2H4结合H2O电离的氢离子使溶液呈碱性;
易错点
等效平衡的建立及离子浓度大小的比较。
正确答案
(2)1793kJ
解析
(2)设1mol N2O4(1)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量QKJ,则:190kJ/mol×2+390kJ/mol×8+QkJ/mol-946kJ/mol×3-460kJ/mol×8=-1225 kJ/mol,解得Q=1793,故答案为:1793kJ;
考查方向
解题思路
(2)反应热=反应物总键能-生成物总键能;
易错点
等效平衡的建立及离子浓度大小的比较。
正确答案
(3)①NO2 0.9
②0.04mol/(L.min) 向容器中加入0.8molNO2 b
解析
(3)①X、Y的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L,10min时到达平衡,X浓度增大了0.4mol/L、Y的浓度减小0.2mol/L,由于NO2、N2O4与按物质的量2:1反应,则X为NO2、Y为N2O4;平衡常数K=c2(NO2)/c(N2O4)=0.62/0.4=0.9;
②v(NO2)=(0.6mol/L-0.2mol/L)/10min=0.04mol/(L.min);20min时,Y(N2O4)的浓度不变,X(NO2)的浓度增大,改变的条件应是增大NO2的浓度,等效为增大压强,平衡向生成N2O4的向逆反应进行,减少2molNO2的同时混合气体总物质的量减小1mol,则混合气体中NO2的百分含量减小,故答案为:0.04mol/(L.min);向容器中加入0.8molNO2;b;
考查方向
解题思路
(3)①X、Y的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L,前10min内,X浓度增大了0.4mol/L、Y的浓度减小0.2mol/L,由于NO2、N2O4与按物质的量2:1反应,则X为NO2、Y为N2O4;平衡常数K=c2(NO2)/c(N2O4),代入物质的浓度计算;②根据v=△c/△t,计算v(NO2);20min时,Y(N2O4)的浓度不变,X(NO2)的浓度增大,改变的条件应是增大NO2的浓度,等效为增大压强,平衡向生成N2O4的向逆反应进行,减少2molNO2的同时混合气体总物质的量减小1mol,则混合气体中NO2的百分含量减小;
易错点
等效平衡的建立及离子浓度大小的比较。
正确答案
(4)c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
解析
(4)若将0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液与0.1mol•L-1HCl溶液等体积混合,得到物质的浓度相等N2H5C1和N2H4•H2O,而在相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度,所以离子浓度大小为:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
考查方向
解题思路
(4)若将0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液与0.1mol•L-1HCl溶液等体积混合,得到物质的浓度相等N2H5C1和N2H4•H2O,而在相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度,所以离子浓度大小为:c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
易错点
等效平衡的建立及离子浓度大小的比较。
1.《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,沈括在《梦溪笔谈》对“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆,松墨不及也,此物必大行与世”的描述,对上文进行的某些分析中正确的是()
正确答案
解析
由题中所给信息可知,“洧水”就是石油。
A.“洧水”的主要成分是石油,石油是各种烃的混合物,而油脂是油和脂肪的简称。
B.“洧水”的主要成分是石油,煤油在自然界很难找到。故B错误。
C.石油中含碳量较高,燃烧不充分,所以产生较浓的烟。烟的主要成分为因未充分燃烧而产生的炭黑。故C正确。
D.烟的主要成分碳的颗粒,不是石墨,故D错误。
考查方向
解题思路
本题中“洧水”主要成分为石油,根据石油性质进行解题即可。
易错点
混淆烃和酯的概念。
知识点
2.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是()
正确答案
解析
A.分枝酸分子中含有-COOH,可与醇发生酯化反应,-OH可以与羧酸发生酯化反应。故反应类型均为酯化反应,反应类型相同。故A正确。
B.1 mo1分枝酸最多可与2 mol NaOH发生中和反应。分枝酸分子中的环不是苯环,羟基不是酚羟基,而是醇羟基,不能与NaOH发生中和反应。所以2个羧基最多能2 mol NaOH发生中和反应,不是3mol NaOH。故B错误。
C.根据结构简式确定分枝酸分子的分子式为C10H10O6。故C错误。
D.分枝酸分子中含有羧基、醇羟基、双键、醚键4种官能团。故D错误。
考查方向
解题思路
掌握有机物中各官能团与性质的关系是解题的关键。
易错点
将醇羟基当成了酚羟基,误选B选项。
知识点
7. 有两只密闭容器A和B,A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量SO3气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。在保持400℃的条件下使之发生如下反应:2SO2+O2 2SO3。则下列描述正确的是( )
正确答案
解析
起始时向这两个容器中分别充入等物质的量SO3气体,并使A和B容积相等(如图示),反应为:2SO3 2SO2+O2。随着反应的进行,恒容容器B中达到平衡,而恒压容器A中在与B达到同等平衡时——因内压增大,为保持恒压,则A容器的体积会增大,导致平衡又会向生成气体分子数增多的方向(即生成SO2+O2)移动,再达到平衡。因此,容器A中SO3 的转化率更大(选项B错误);A容器中生成的SO2的物质的量更多(选项C正确)。
A容器在体积增大的过程中,浓度降低,反应速率降低,故达到平衡所需时间比容器B长(选项A错误)。
均达到平衡后,向两容器中分别通入等量的氦气,恒压容器A的体积增大,导致平衡又向生成SO2+O2的方向移动,A中SO3的体积分数减少(选项D错误),恒容容器B中平衡不移动、SO3的体积分数不变。
考查方向
解题思路
依据恒温恒压、恒温恒容时平衡移动规律解题。
易错点
易错选A或D。
知识点
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